Γενετικός έλεγχος ασθενών με σύνδρομο μακρού QT και σύνδρομο Brugada

Abstract

Long QT syndrome (LQTS) and Brugada syndrome (BrS) are inherited cardiac arrhythmias that may lead to sudden death in patients with structurally normal heart and are characterized by variable penetrance and expressivity. Mutations in the genes of the major cardiac K+ and Na+ channels are responsible for LQTS in 70% of cases, while mutations of the Na+ cardiac channel gene are responsible for BrS in 20% of cases. The genetic basis of these syndromes in the Greek population has not been previously explored. We developed a uniform and efficient methodology for genetic testing of the major cardiac ion channel genes my means of PCR-SSCP analysis and DNA sequencing that was applied to patients with LQTS and BrS. In particular, we genetically screened 18 patients with a high, intermediate and low probability of LQTS and 15 patients with definite or borderline diagnosis of BrS, based on clinical criteria. Genetic testing was positive in 78% of patients with a high probability for LQTS and in 43% of patients with a definite diagnosis of BrS. In LQTS, the majority of detected mutations have been previously described and all belonged to types LQT1 and LQT2 of the syndrome, while in BrS all detected mutations were novel. In addition, 28 single nucleotide polymorphisms were detected, 6 of which are novel. Existing genotype-phenotype correlations were successfully used to predict the genetic type in one case and were thereafter found efficiently predictive of the genetic test results of the rest of the patients. After the completion of genetic analysis of the probands, all family relatives that consented were genetically screened. LQTS cascade family screening revealed 12 carriers among 17 relatives, 5 of which did not fulfill the criteria for a clinical diagnosis. BrS cascade family screening revealed 7 carriers among 14 relatives, 5 of which did not fulfill the criteria for a clinical diagnosis. All LQTS probands and relative carriers received β blocker treatment and have remained completely asymptomatic in 1-5 years follow-up. Our results are in accordance with international data that genetic testing of the major ion channel genes is efficient in genotyping the majority of LQTS patients with a strong clinical diagnosis, while in BrS, genotyping efficiency was found higher than expected. In total, the Greek genetic pool was found to differentiate, without significant diversions. Genetic testing is a strong diagnostic tool for revealing subclinical and silent forms of the syndromes in probands’ families, while identification of carrier status may contribute substantially in patient management in terms of constant follow-up, risk stratification and prophylactic measures and treatment.

Το σύνδρομο μακρού QT (LQTS) και το σύνδρομο Brugada (BrS) είναι τα κληρονομικά αρρυθμιογόνα νοσήματα που ενέχουν υψηλό κίνδυνο αιφνίδιου θανάτου σε έδαφος δομικά φυσιολογικής καρδιάς και χαρακτηρίζονται από ποικίλη διεισδυτικότητα και εκδηλωτικότητα. Μεταλλάξεις των κύριων γονιδίων των καρδιακών διαύλων ιόντων Κ+ και Na+ ευθύνονται για το LQTS στο 70% των περιπτώσεων, ενώ μεταλλάξεις του γονιδίου του καρδιακού διαύλου ιόντων Na+ ευθύνονται για το BrS στο 20% των περιπτώσεων. Η γενετική βάση των συνδρόμων αυτών στον ελληνικό πληθυσμό δεν έχει προηγουμένως μελετηθεί. Αναπτύξαμε μία ενιαία και αξιόπιστη μεθοδολογία γενετικού ελέγχου των κύριων γονιδίων των καρδιακών διαύλων με την μέθοδο PCR-SSCP και αυτόματη ταυτοποίηση αλληλουχίας DNA, την οποία στη συνέχεια εφαρμόσαμε σε ασθενείς με LQTS και BrS. Συγκεκριμένα, ελέγξαμε 18 ασθενείς με υψηλή, ενδιάμεση και χαμηλή πιθανότητα LQTS και 15 ασθενείς με σαφή και οριακή διάγνωση BrS, βάσει κλινικών κριτηρίων. Ο γενετικός έλεγχος απέβη θετικός στο 78% των ασθενών με υψηλή πιθανότητα LQTS και στο 43% των ασθενών με σαφή διάγνωση BrS. Στο LQTS, οι μεταλλάξεις που ανιχνεύθηκαν ανήκουν στους τύπους LQT1 και LQT2 και έχουν στην πλειοψηφία τους περιγραφεί στην διεθνή βιβλιογραφία, ενώ στο BrS, ανιχνεύθηκαν νέες μεταλλάξεις. Επιπλέον, ανιχνεύθηκαν 28 μονονουκλεοτιδικοί πολυμορφισμοί, 6 εκ των οποίων φαίνεται έως σήμερα να ανήκουν αποκλειστικά στον ελληνικό πληθυσμό. Οι κλινικογενετικές συσχετίσεις στο LQTS χρησιμοποιήθηκαν και προέβλεψαν επιτυχώς τον γενετικό τύπο του συνδρόμου σε μία περίπτωση, ενώ εκ των υστέρων συσχετίστηκαν καλά με τα αποτελέσματα του ελέγχου και των υπολοίπων ασθενών. Με την ολοκλήρωση του γενετικού ελέγχου των ασθενών αναφοράς, όλοι οι συγγενείς τους που συναίνεσαν να προσέλθουν, ελέγχθηκαν και αυτοί γενετικά. Κατά τον έλεγχο στην κατεύθυνση του LQTS, ταυτοποιήθηκαν 12 φορείς μεταξύ 17 συγγενών, 5 εκ των οποίων χωρίς προϋποθέσεις σαφής κλινικής διάγνωσης. Κατά τον έλεγχο στην κατεύθυνση του BrS, ταυτοποιήθηκαν 7 φορείς μεταξύ 14 συγγενών, 5 εκ των οποίων χωρίς προϋποθέσεις κλινικής διάγνωσης. Οι ασθενείς αναφοράς με LQTS και όλοι οι φορείς συγγενείς τους ξεκίνησαν θεραπεία με β αναστολείς και έχουν όλοι παραμείνει ασυμπτωματικοί σε διάστημα 1-5 ετών παρακολούθησης. Τα αποτελέσματα μας είναι σύμφωνα με τα διεθνή δεδομένα όπου ο έλεγχος των κύριων γονιδίων του LQTS είναι ικανός να διαγνώσει γενετικά την πλειοψηφία των ασθενών με ισχυρή κλινική διάγνωση, ενώ στην κατεύθυνση του BrS ο έλεγχος βρέθηκε αποδοτικότερος από το αναμενόμενο. Στο σύνολο, η ελληνική γενετική δεξαμενή στα σύνδρομα αυτά φαίνεται να διαφοροποιείται, αλλά δεν παρεκκλίνει σημαντικά. Ο γενετικός έλεγχος των οικογενειών των ασθενών αναφοράς έχει ισχυρό διαγνωστικό ρόλο στις υποκλινικές και σιωπηλές μορφές των συνδρόμων, ενώ η αναγνώριση των φορέων μπορεί να συνεισφέρει σημαντικά στην διαχείριση τους σε επίπεδο συνεχούς παρακολούθησης, διαστρωμάτωσης κινδύνου και προφυλακτικών μέτρων και θεραπείας.