Η σημασία των μεταλλάξεων του γονιδίου της φωσφολαμβάνης στην εκδήλωση διατατικής μυοκαρδιοπάθειας

Abstract

Aim: Dilated cardiomyopathy is considered as a genetic disease and a number of mutations have been found to be involved in the disease pathogenesis. Phospholamban is a myocardial protein that regulates myocardial calcium handling and cardiac contractility. The aim of the study was to investigate the association of Phospholamban gene mutations with dilated cardiomyopathy. Methods and Results: Sequencing mutation screening of phospholamban gene was performed in 112 (83 males, average age: 49±13, LVEF: 29±8%) independent dilated cardiomyopathy patients. Two phospolamban gene’s mutations were indentified the L39 stop and R14del. The L39 stop mutation resulted in the loss of phospholamban function while the R14del was identified in 2 patients (1 heterozygous and 1 homozygous) and the R14del mutation resulted in increased protein function. The L39 stop mutation was identified in 1 other patient (heterozygous). The Pedigree's members of these 3 patients were evaluated including clinical examination, echo study, 24 h-Holter ECG recording and phospholamban mutation screening. Two of the 19 evaluated members of the L39 stop heterozygous patient's pedigree presented the disease. Both diseased members were also found heterozygous for the L39 stop mutation. One of the 30 evaluated members of the L39 stop homozygous patient's pedigree presented the disease. The patient member was also found homozygous for the L39 stop mutation. Pedigree analysis of the R14del heterozygous patient revealed that 5 of the 27 evaluated members presented the disease. All diseased members were also found heterozygous for the R14del mutation. Two R14del heterozygous patients had fitted an AICD, after sustained ventricular tachycardia episodes and one other R14del heterozygous patient presented non sustain ventricular tachycardia episodes during 24-h Holter ECG recording. Interestingly R14del heterozygous patients presented mild left ventricular dilatation (LVEDD: 55±2 mm) and mild left ventricular systolic dysfunction (LVEF: 42±10%). On the contrary, L39 stop mutation patients presented severe left ventricular dilatation (LVEDD: 65±2 mm p:0,01) as also as severe left ventricular systolic dysfunction (LVEF: 28±5% p:0,05), while none of them presented ventricular tachycardia episodes during 24-h Holter ECG recording. Conclusions: The phospholamban gene mutations L39 stop and R14del are associated with dilated cardiomyopathy. Phospolamban L39 stop dilated cardiomyopathy is characterized by severe left ventricular dilatation and systolic dysfunction without ventricular tachycardia episodes, while R14del dilated cardiomyopathy is characterized mainly by ventricular tachycardia episodes.

Σκοπός: Η διατατική μυοκαρδιοπάθεια εμφανίζει σε σημαντικό βαθμό οικογενή χαρακτήρα. Μια σειρά μεταλλάξεων σε γονίδια πρωτεϊνών που εμφανίζουν σημαντικό ρόλο στην δομή και στην λειτουργία του μυοκαρδιακού κυττάρου έχει βρεθεί ότι μπορούν να οδηγήσουν στην εκδήλωση της νόσου. Η φωσφολαμβάνη αποτελεί μια πρωτεΐνη που ρυθμίζει την διακίνηση του ασβεστίου του μυοκαρδιακού κυττάρου και έχει ιδιαίτερη σημασία για την φυσιολογική λειτουργία του. Σκοπός της μελέτης ήταν να διερευνηθεί συσχέτιση μεταλλάξεων του γονιδίου της φωσφολαμβάνης με την εκδήλωση διατατικής μυοκαρδιοπάθειας, και να μελετηθεί η ακριβής φαινοτυπική έκφραση τους. Μέθοδος-Αποτελέσματα: Σε 112 ασθενείς με διατατική μυοκαρδιοπάθεια (29 γυναίκες και 83 άνδρες, ηλικία: 49±13 έτη, κλάσμα εξωθήσεως αριστερής κοιλίας: 29±8%) έγινε χαρτογράφηση του γονιδίου της φωσφολαμβάνης Εντοπίστηκαν 2 μεταλλάξεις η L39stop και η R14del του γονιδίου της φωσφολαμβάνης. Η μετάλλαξη L39stop οδηγεί στο σχηματισμό ενός μικρότερου μή λειτουργικού πεπτιδίου, ενώ η μετάλλαξη R14del (deletion) οδηγεί σε εξάλειψη του αμινοξέος αργινίνη στη θέση 14 της φωσφολαμβάνης, με αποτέλεσμα η παραγόμενη πρωτείνη να έχει αυξημένη δραστικότητα. Η μετάλλαξη L39stop εντοπίσθηκε σε 2 ασθενείς (1 ετεροζυγώτης και 1 ομοζυγώτης) και η μετάλλαξη R14del σε 1 ασθενή (ετεροζυγώτης). Σε όσους ασθενείς εντοπίσθηκε μετάλλαξη, μελετήθηκαν τα μέλη των αντίστοιχων οικογενειακών δέντρων με διερεύνηση της μετάλλαξης, ηχωκαρδιογραφική μελέτη και 24ωρη καταγραφή ΗΚΓφήματος. Από τη μελέτη 19 μελών του οικογενειακού δέντρου του L39stop ετεροζυγώτου ασθενούς διαπιστώθηκαν 2 ακόμη ασθενείς με διατατική μυοκαρδιοπάθεια που βρέθηκαν επίσης ετεροζυγώτες για την μετάλλαξη L39stop του γονιδίου της φωσφολαμβάνης. Από τη μελέτη 30 μελών του οικογενειακού δέντρου της L39stop ομοζυγώτου ασθενούς διαπιστώθηκε 1 ακόμη ασθενής με διατατική μυοκαρδιοπάθεια που βρέθηκε επίσης ομοζυγώτης για την μετάλλαξη L39stop του γονιδίου της φωσφολαμβάνης. Από τη μελέτη 27 μελών του οικογενειακού δέντρου του R14del ετεροζυγώτου ασθενούς διαπιστώθηκαν 5 ακόμη ασθενείς με διατατική μυοκαρδιοπάθεια που βρέθηκαν επίσης ετεροζυγώτες για την μετάλλαξη R14del του γονιδίου της φωσφολαμβάνης Η μέση τιμή της τελοδιαστολικής διαμέτρου και του κλάσματος εξωθήσως της αριστερής κοιλίας των ασθενών όπου υπεύθυνη ήταν η μετάλλαξη L39stop βρέθηκαν 65±2 mm και 28±5% αντίστοιχα. Στους ασθενείς με τη μετάλλαξη R14del η μέση τιμή της τελοδιαστολικής διαμέτρου βρέθηκε 55±2mm (μικρότερη σε στατιστικά σημαντικό επίπεδο από τους ασθενείς με L39stop μετάλλαξη p<0.01) και η μέση τιμή του κλάσματος εξωθήσως της αριστερής κοιλίας βρέθηκε 42±10% (μεγαλύτερο σε στατιστικά σημαντικό επίπεδο από τους ασθενείς με L39stop μετάλλαξη p<0.05). Δύο από τους ασθενείς με R14del μετάλλαξη είχαν εμφανίσει επεισόδια εμμένουσας κοιλιακής ταχυκαρδίας και είχε εμφυτευθεί απινιδωτής, ενώ σε 1 ακόμη ασθενή με R14del μετάλλαξη είχαν καταγραφεί επεισόδια μη εμμένουσας κοιλιακής ταχυκαρδίας, συγκριτικά με την απουσία καταγραφής επεισοδίων κοιλιακής ταχυκαρδίας στους ασθενείς με την μετάλλαξη L39stop του γονιδίου της φωσφολαμβάνης. Συμπεράσματα: Στα πλαίσια της παρούσας μελέτης τεκμηριώθηκε για πρώτη φορά η συσχέτιση μεταλλάξεων του γονιδίου της φωσφολαμβάνης με την εκδήλωση διατατικής μυοκαρδιοπάθειας. Διαπιστώθηκε ότι η μετάλλαξη L39stop εκδηλώνεται με σοβαρού βαθμού διάταση και σοβαρού βαθμού ελάττωση του κλάσματος εξωθήσεως της αριστερής κοιλίας χωρίς επεισόδια κοιλιακής ταχυκαρδίας, συγκριτικά με την R14del μετάλλαξη που εκδηλώνεται με μετρίου βαθμού διάταση και μετρίου βαθμού ελάττωση του κλάσματος εξωθήσεως της αριστερής κοιλίας συνοδευμένα από επεισόδια κοιλιακής ταχυκαρδίας.