Синдром Бругада: вариабельность клинических и генетических характеристик

Полный текст

ВВЕДЕНИЕ

Синдром Бругада (BrS) — наследственная сердечная каналопатия, впервые диагностированная в 1992 году, до сих пор считается сложным заболеванием с точки зрения диагностики, прогнозирования риска аритмий, патофизиологии и лечения. Электрофизиологически характеризуется типичной картиной выявляемого на электрокардиограмме (ЭКГ) паттерна Бругада типа 1, демонстрирующего подъем сегмента ST на 2 мм, за которым следует отрицательный зубец Т по меньшей мере в 1 или 2 правых прекордиальных отведениях, и высокой частотой угрожающих жизни аритмических событий при отсутствии явной структурной патологии сердца [1]. BrS может быть причиной 4–12 % всех случаев внезапной сердечной смерти (ВСС) и до 20 % ВСС вследствие полиморфных желудочковых тахиаритмий (ЖТ) или фибрилляции желудочков (ФЖ) [2]. Распространенность BrS колеблется от 1 : 5000 до 1 : 2000 с наибольшей частотой у лиц с азиатским происхождением [3].

Первое появление симптомов часто происходит в молодом возрасте, и ВСС или ВСС с успешной реанимацией может быть первым клиническим проявлением BrS. Хотя BrS, по-видимому, в равной степени встречается у мужчин и женщин, большинство пациентов с клинически выраженным BrS — мужчины [4]. У пациентов чаще появляются симптомы при лихорадке или состояниях, которые приводят к повышению тонуса блуждающего нерва, включая сон. Диагноз устанавливается при выявлении ЭКГ-паттерна Бругада типа 1, который может наблюдаться либо спонтанно, либо с помощью провокационного лекарственного теста с блокатором натриевых каналов, таким как аймалин, флекаинид, пилсикаинид или прокаинамид [5]. Эти антиаритмические препараты, ингибируя быстрый натриевый ток (INa), увеличивают дисбаланс между внутренним и внешним токами на ранних фазах потенциала действия (ПД), выявляя таким образом фенотипическую экспрессию BrS. Однако у большинства пациентов заболевание протекает бессимптомно. Поскольку известно, что индуцируемость ЖТ/ФЖ во время эндокардиального электрофизиологического исследования (ЭЭФИ) связана с риском желудочковых аритмий в будущем, пациентам с BrS проводится ЭЭФИ и, если индуцируется ЖТ/ФЖ, имплантируется кардиовертер-дефибриллятор (ИКД) [6].

Клиническую вариабельность BrS в первую очередь можно объяснить генетической гетерогенностью. Наиболее частая причина BrS — изменения в гене SCN5A, отвечающем за синтез альфа-субъединицы натриевого канала миокарда Nav1,5. На его долю приходится 15–30 % подтвержденных случаев BrS. С этим синдромом связаны и гены, кодирующие субъединицы других натриевых каналов, а также калиевых и кальциевых каналов, включая SCN10A, SCN1B-3B, GPD1L, RANGRF, SLMAP, ABCC9, KCNH2, KCNE3, KCNJ8, KCNE5, KCND3, HCN4, CACNA1C, CACNB2B, CACNA2D1, TRPM4 и PKP2. Многие из идентифицированных вариантов в этих генах обнаружены в отдельных семьях и ответственны за менее чем 5 % случаев BrS.

В настоящее время показано, что определенный вклад в фенотипическую реализацию основных мутаций вносят и полиморфные варианты других генов, а также негенетические факторы, такие как лихорадка, прием некоторых лекарственных средств и многое другое. Именно поэтому один и тот же генетический вариант может приводить к разным фенотипам даже среди членов одной семьи [7]. Некоторые исследователи считают, что BrS представляет собой группу заболеваний, объединенных общими изменениями на ЭКГ, которые характеризуются совершенно разными клиническими картинами и моделями наследования [8]. Это связано с тем, что фенотип BrS может быть обусловлен вариантами генов, ассоциированных с другими заболеваниями. При этом наблюдается так называемый синдром перекрытия BrS и других заболеваний сердца, таких как аритмогенная кардиомиопатия, гипертрофическая кардиомиопатия, синдром удлиненного интервала QT (Long QT syndrome — LQTS). Было описано, что десмосомные белки, включая плакофиллин-2, кодируемый PKP2, и десмоглеин-2, кодируемый DGC2, причастны не только к аритмогенной кардиомиопатии правого желудочка (АКПЖ), но и к BrS, поскольку взаимодействуют с натриевым каналом NaV1.5 [9]. Однако роль десмосомных белков в структуре BrS до сих пор дискутируется.

Перечисленные проблемы подчеркивают необходимость лучшего понимания молекулярно-генетических причин BrS и более точной генотип-фенотип корреляции.

Цель исследования — оценить клиническую характеристику у пациентов с различными генетическими вариантами BrS.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В исследование были включены 24 пациента (17 мужского и 7 женского пола) в возрасте от 18 до 55 лет (медиана возраста 32,5 [20; 42] года) с паттерном синдрома Бругада на ЭКГ. Медиана периода наблюдения составила 3 года.

Клинико-инструментальное исследование включало регистрацию электрокардиограммы (ЭКГ) в 12 отведениях (ЭКГ-12), суточное мониторирование ЭКГ (СМ ЭКГ), проведение провоцирующего лекарственного теста с блокатором натриевых каналов новокаинамидом, а также ЭЭФИ по показаниям, сбор генеалогического анамнеза с оценкой ЭКГ всех членов семьи с выявлением случаев ВСС в семье или наличия семейной формы заболевания.

По данным ЭКГ-12 оценивались следующие параметры: частота сердечного ритма (ЧСС), корригированный интервал QT (QTc), морфология и альтернация зубца Т (отрицательный, положительный или двухфазный), элевация точки J, конфигурация (куполообразная или седловидная) и конечная часть (плавно нисходящая или элевация) сегмента ST в правых грудных отведениях, наличие блокады правой ножки пучка Гиса (БПНПГ) и периодическое удлинение интервала PR.

В условиях кардиотерапевтической реанимации РНПЦ «Кардиология», под постоянным контролем ЭКГ и артериального давления (АД) пациентам проводили диагностическую пробу с новокаинамидом (10 мг/кг в течение 10 мин). BrS диагностировали в случае, если у пациента в правых прекордиальных отведениях (V1 и/или V2) регистрировались изменения ЭКГ, характеризующиеся элевацией сегмента ST от точки J более 2 мм «сводчатой» конфигурации в сочетании с негативно направленной Т волной с небольшим изоэлектрическим разделением. Для пациентов с паттерном Бругада 1-го типа провоцирующие пробы не проводились, так как они не имеют дополнительного диагностического значения.

Для исключения структурных нарушений миокарда проводили эхокардиографическое исследование (ЭхоКГ) на аппарате IE-33 фирмы PHILIPS (США) и магнитно-резонансную томографию (МРТ) на томографе Magnetom Aera 1,5 Т (Siemens, Германия) согласно действующим рекомендациям.

ЭКГ выполняли на аппаратно-программном комплексе «Интекард-3» (Республика Беларусь) с использованием компьютерной обработки. СМ ЭКГ проводили на регистраторе «Oxford Medilog AR12» (Великобритания). ЭЭФИ выполнено на системах Siemens (Германия) и Bard (США).

При СМ ЭКГ оценивали среднюю ЧСС за сутки, фрагментацию QRS, паттерн ранней реполяризации, заметную S-волну в отведении I, различные желудочковые тахиаритмии (неустойчивые и устойчивые ЖТ, ФЖ), паттерн ЭКГ Бругада (интермиттирующий или перманентный), а также изменения сегмента ST и зубца T. Желудочковый генез аритмии был подтвержден данными СМ ЭКГ, регистрацией ЭКГ во время приступа, в ряде случаев — при проведении ЭЭФИ. 11 пациентам было проведено ЭЭФИ на предмет аритмического риска путем исследования местоположения и степени аритмогенного субстрата, ответственного за аритмию. Данный метод соответствовал международно признанному протоколу, использующему стимуляцию 2 областей — в области верхушки правого желудочка и выходного тракта правого желудочка, с длиной цикла 600, 430 и 330 мс, с нанесением 1, 2 или 3 экстрастимулов, с прогрессивным уменьшением интервала сцепления до минимальных значений (200 мс) [10]. Программируемая электростимуляция проводилась в соответствии со стандартным протоколом. Если была вызвана устойчивая ЖТ или ФЖ длительностью более 30 с или требовалась кардиоверсия, пациентов классифицировали как имеющих индуцируемую аритмию.

Поиск мутаций в кодирующих последовательностях генов, ассоциированных с развитием каналопатий и других наследственных нарушений сердечного ритма, проводили методом высокопроизводительного секвенирования на генетическом анализаторе «MiSeq» (Illumina, США). Пробоподготовку образцов осуществляли с использованием набора «TruSight Cardio Sequencing Kit» (Illumina, США). Аннотирование результатов секвенирования проводилась с помощью программного обеспечения ANNOVAR [11]. Интерпретация патогенности новых и ранее описанных генетических вариантов осуществлялась согласно рекомендациям Американского общества медицинской генетики (2015) [12]. Диагностически значимыми считали патогенные (V класс) и вероятно патогенные (IV класс) генетические варианты. В анализ включены также варианты с неопределенной клинической значимостью (VUS, III класс), патогенные по предикторам in silico, частота встречаемости которых в популяционных базах (GnomaD) не превышала 0,01 %.

Исследование одобрено этическим комитетом Института генетики и цитологии Национальной академии наук Беларуси (протокол № 2 заседания Комитета по биоэтике от 08.06.2021). Все пациенты подписали информированное добровольное согласие на участие в исследовании.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Были обследованы 24 пробанда из неродственных семей, у которых на ЭКГ зарегистрирован паттерн Бругада (табл. 1). Большинство пациентов составили мужчины (n = 17 (70,8 %)), медиана возраста 32,5 [20; 42] года. У 9 (37,5 %) пациентов зарегистрирован спонтанный паттерн ЭКГ 1 типа, у 14 (58,3 %) — паттерн ЭКГ 2 типа, у 1 — паттерн ЭКГ 3 типа. У 4 (16,7 %) пациентов в семейном анамнезе ВСС среди близких родственников. Пациенты с клиническими проявлениями синдрома Бругада (синкопальные состояния, спонтанная или индуцированная полиморфная ЖТ/ФЖ, с реанимацией после ВСС) составили 7 (29,2 %) человек: у 4 пробандов (16,7 %) заболевание манифестировало развитием ФЖ с успешным проведением реанимационных мероприятий и последующей имплантацией ИКД; у 3 пробандов (12,5 %) наблюдались рецидивирующие синкопальные состояния, полиморфная ЖТ/ФЖ, индуцированная программируемой стимуляцией желудочков при ЭЭФИ, с последующей имплантацией ИКД. У 1 пациента при ЭЭФИ был выявлен синдром слабости синусового узла и имплантирован ЭКС, у 2 пациентов — дисфункция синусового узла, 1 имплантирован событийный монитор. У 2 пациентов зарегистрирована суправентрикулярная пароксизмальная тахикардия. У 1 пациента наблюдались желудочковая экстрасистолия (ЖЭС) и эпизоды атриовентрикулярной (АВ) блокады 2 степени тип I. Пациенту с 1-кратным синкопе и паттерном типа 3 BrS на ЭКГ имплантирован событийный монитор. Остальные 13 (54,2 %) пациентов не имели симптомов.

 

Таблица 1. Клинико-генетическая характеристика пациентов с синдромом Бругада

Table 1. Clinical and genetic characteristics of patients with Brugada syndrome

Код пациента	Возраст	Пол	ВСС в анамнезе	Синкопе	Паттерн Бругада	ЭЭФИ	Проба с новокаинамидом	Мутация в гене	Класс патогенности	События/Исходы
611	26	Ж	+	+	1 тип	Не проводилось	Не проводилась	SCN5A	P	Отказ от ИКД
799	41	М	+	+	1 тип	Не проводилось	Не проводилась	SCN5A JUP	Р VUS	ФЖ, ИКД
717	20	М	–	–	1 тип	Не проводилось	Не проводилась	SCN5A	LP	Преходящая СА блокада 2 ст. тип 1
716	18	М	–	–	2 тип	Не проводилось	+	SCN5A TPM1	LP VUS	–
668	31	М	–	–	1 тип	Не проводилось	Не проводилась	SCN5A	VUS	–
732	55	Ж	–	+	1 тип	Не проводилось	Не проводилась	SCN10A	VUS	ФЖ, ИКД
641	38	М	–	–	2 тип	ЖТ не индуцирована	+	SNTA1	VUS	ЖЭС, АВ блокада 2 ст. тип I
638	37	Ж	+ #	+	2 тип	Индуцирована полиморфная ЖТ	+	KCNJ8 HCN4	VUS VUS	ИКД, ПЖТ, СВТ
606	44	М	–	–	2 тип	ЖТ не индуцирована	+	KCNJ2	VUS	СВТ
580с	36	М	+ *	+	2 тип	ЖТ индуцирована	+	DES MYH11	VUS VUS	ПЖТ/ИКД
598	29	М	–	–	1 тип	ЖТ не индуцирована	Не проводилась	DSP MYOZ2	VUS VUS	–
788	26	М	–	–	2 тип	Не проводилось	Не проводилась	DSP RBM20	VUS VUS	–
796	25	М	–	–	2 тип	ЖТ не индуцирована	+	ANК2	VUS	СССУ, ЭКС
756с	19	М	_	+	3 тип	Не проводилось	+	ANK2	VUS	Событийный монитор
12м	19	М	–	–	2 тип	Не проводилось	+	ANK2	VUS	–
626	46	Ж	–	+	1 тип	Не проводилось	Не проводилась	Не выявлена	–	ФЖ, ИКД
789	34	Ж	–	+	2 тип	ПЖТ индуцирована	+	Не выявлена	–	ПЖТ/ФЖ, ИКД
667	47	Ж	–	–	1 тип	Не проводилось	Не проводилась	Не выявлена	–	–
605	55	М	–	–	1 тип	ЖТ не индуцирована	Не проводилась	Не выявлена	–	–
806	20	М	–	–	2 тип	ЖТ не индуцирована	+	Не выявлена	–	ДСУ, событийный монитор
792	18	М	–	–	2 тип	ЖТ не индуцирована	+	Не выявлена	–	ДСУ
730	40	М	–	–	2 тип	ЖТ не индуцирована	+	Не выявлена	–	–
779	48	Ж	–	–	2 тип	Не проводилось	+	Не выявлена	–	–
2м	20	М	–	–	2 тип	Не проводилось	+	Не выявлена	–	–

Примечание: ВСС — внезапная сердечная смерть; ДСУ — дисфункция синусового узла; ЖТ — желудочковая тахикардия; ИКД — имплантируемый кардиовертер-дефибриллятор; ПЖТ — полиморфная желудочковая тахикардия; СВТ — суправентрикулярная тахикардия; СА — синоатриальная; ЖЭС — желудочковая экстрасистолия; СССУ — синдром слабости синусового узла; ФЖ — фибрилляция желудочков; ЭКС — электрокардиостимулятор; ЭЭФИ — эндокардиальное электрофизиологическое исследование; # — у 4 родственников; * — у 2 родственников.

Note: SCD — sudden cardiac death; SND — sinus node dysfunction; VT — ventricular tachycardia; ICD — implantable cardioverter defibrillator; PVT — polymorphic ventricular tachycardia; SVT— supraventricular tachycardia; SA — sinoatril; PVCs — premature ventricular contractions; SSS — sick sinus syndrome; VF — ventricular fibrillation; PM — pacemaker; EEPS — endocardial electrophysiological study; ^# — in 4 relatives; * — in 2 relatives.

 

С целью определения рисков развития аритмических событий 11 (45,8 %) пациентам проводили ЭЭФИ с программируемой стимуляцией желудочков. У 3 (12,5 %) пациентов индуцирована ЖТ и имплантирован ИКД. У 8 (33,3 %) пациентов желудочковые тахиаритмии не индуцированы. Клиническая характеристика пациентов представлена в таблице 1.

При генотипировании у 15 (62,5 %) из 24 включенных в исследование пробандов выявлены варианты нуклеотидной последовательности III–V классов патогенности согласно критериям Американского общества медицинской генетики (2015) в генах, кодирующих натриевые (SCN5A, SCN10A) и калиевые (KCNE3, KCNJ2, KCNJ8, KCNA5) каналы, а также в генах HCN4 и SNTA1, ассоциированных с этими каналами (табл. 1). Кроме того, выявлено 3 варианта в гене ANK2, ассоциированном с анкиринопатиями, и варианты в генах DSP и DES, мутации в которых приводят к развитию АКПЖ. Следует отметить, что только 4 варианта относились к IV и V классам патогенности, из них 2 варианта были новыми, остальные — вариантами с неопределенной значимостью (VUS, III класс). Все патогенные и вероятно патогенные варианты находились в гене SCN5A. Шесть (40,0 %) из 15 генотип-положительных пациентов имели несколько генетических вариантов, при этом чаще всего они затрагивали гены, ассоциированные с кардиомиопатиями различного генеза.

У 7 пациентов обнаружены варианты в генах, кодирующих натриевые каналы и ассоциированные с ними белки (табл. 2). Пять пациентов были носителями вариантов в гене SCN5A.

 

Таблица 2. Генетическая характеристика пациентов с вариантами в генах, кодирующих натриевые каналы и ассоциированные с ними белки

Table 2. Genetic characteristics of patients with variants in genes encoding sodium channels and associated proteins

Код пациента	Ген	Нуклеотидная замена / Rs	Аминокислотная замена	Класс варианта	MAF (GnomaD)
799	SCN5A	c.142G > A, rs199473048	p.Glu48Lys	Р	0,000039
	JUP	c.427G > A, rs375788626	p.Ala143Thr	VUS	0,000098
611	SCN5A	c.3840 + 1G > A rs1366120635	–	P	0,0000048
716	SCN5A	c.4055G > A	p.Gly1352Asp	LP*	–
	TPM1	c.76G > C	p.Glu26Gln	VUS	–
717	SCN5A	c.2572dupA	p.Met858Asnfs*73	LP*	–
668	SCN5A	c.5360G > A, rs199473316	p.Ser1787Asn	VUS	0,000495
732	SCN10A	c.5216 A > T, rs760863009	p.Asp1739Val	VUS	0,000014
641	SNTA1	c.787G > T, rs150576530	p.Ala263Ser	VUS	0,00026

Примечание: * — новый вариант; Р — патогенный вариант; LP — вероятно патогенный вариант; VUS — вариант с неопределенной значимостью; MAF — частота минорного аллеля.

Note: * — new variant; P — pathogenic variant; LP — likely pathogenic variant; VUS — variant with uncertain significance; MAF — minor allele frequency.

 

Наиболее тяжелые клинические проявления заболевания наблюдались у пробанда № 799 (41 год), у которого заболевание манифестировало развитием ФЖ с проведением реанимационных мероприятий и последующей имплантацией ИКД. В семейном анамнезе ВСС у ближайшего родственника (отец в возрасте 28 лет). Синкопальные состояния пробанд испытывал в течение дня без связи с физической нагрузкой, ночью произошла остановка сердца. На ЭКГ зафиксирован спонтанный паттерн Бругада типа 1. При дальнейшем наблюдении на ЭКГ паттерна Бругада не наблюдали, регистрировали синусовый ритм с ЧСС 68 уд/мин. продолжительность интервала PQ 110 мс, интервала QTc 380 мс, QRS 120 мс. При генотипировании выявлен патогенный вариант p.Glu48Lys в гене SCN5A и дополнительная замена в гене JUP, ассоциированном с АКПЖ. При МРТ сердца структурных изменений миокарда не выявлено и данных за АКПЖ нет.

У пациентки № 611 (26 лет) с семейным анамнезом ВСС у родственника (старшего брата в возрасте 30 лет) и спонтанным паттерном Бругада 1 типа на ЭКГ клинических проявлений BrS не было отмечено, от проведения ЭЭФИ и имплантации ИКД она отказалась. При генотипировании выявлена патогенная мутация c.3840 + 1G > A, затрагивающая сайт сплайсинга, в гене SCN5A.

У 3 пациентов (№ 668, 716, 717) также наблюдалось бессимптомное течение заболевания. На ЭКГ у пробанда № 717 (20 лет) зарегистрировали паттерн Бругада типа 1. При генотипировании выявлена новая вероятно патогенная дупликация 1 нуклеотида c.2572dupA, приводящая к сдвигу рамки считывания и возникновению преждевременного стоп-кодона (p.Met858Asnfs*73) в гене SCN5A. От проведения ЭЭФИ пациент отказался. У пациента № 716 (18 лет) на ЭКГ зафиксирован паттерн Бругада типа 2 и получен положительный результат при проведении пробы с новокаинамидом. У этого пациента обнаружен новый, патогенный по предикторам in silico, вариант C. 4055G > A (p.Gly1352Asp) в 23 экзоне гена SCN5A. У пациента № 668 (31 год) на ЭКГ зарегистрирован паттерн Бругада 1 типа. При генотипировании выявлена замена с неустановленной клинической значимостью p.Ser1787Asn в гене SCN5A.

У пробанда № 732 (женщина, 55 лет), без известных факторов риска развития ишемической болезни сердца, без семейного анамнеза ВСС, поступившей в реанимационное отделение с остановкой сердца с документированной ФЖ и последующей имплантацией ИКД, на сериях ЭКГ обнаружен паттерн Бругада типа 1. При генотипировании выявлена замена p.Asp1739Val в гене SCN10A, кодирующем нейрональный натриевый канал (Nav1.8) и связанным с BrS, что было доказано в ходе недавних полногеномных ассоциативных исследований (GWAS) [13]. В одном из исследований продемонстрировано сходство в фенотипах между пациентами с вариантом в гене SCN10A с вариантами в гене SCN5A, включая семейный анамнез, наличие синкопе, спонтанный паттерн на ЭКГ [14]. В нашей когорте пациентов замена в гене SCN10A также была ассоциирована с манифестацией заболевания развитием ФЖ, остановкой сердца с последующей имплантацией ИКД. В исследовании D. Hu et al. [15] выявлены мутации в гене SCN10A у 25 из 150 пробандов (17 %) с BrS, что указывает на важную роль этого гена при данном заболевании. Его значимость подтверждается исследованиями о влиянии гена SCN10A как на сердечную проводимость [16], так и на вегетативную нервную систему [17].

У пробанда № 641 (мужчина 38 лет) при выполнении рутинной ЭКГ зарегистрирован паттерн Бругада типа 2 (рис. 1).

 

Рис. 1. Электрокардиограмма в 12 отведениях пациентов № 598 и 641 с разными паттернами Бругада: а — паттерн Бругада тип 1 (coved), показывающий «сводчатый» подъем сегмента ST более 2 мм в более чем одном правом прекордиальном отведении, за которым следует отрицательный зубец Т; b — паттерн Бругада типа 2 (saddle-back), показывающий «седловидный» подъем сегмента ST более 2 мм в более чем одном правом прекордиальном отведении, за которым следует положительный зубец Т

Fig. 1. 12-lead electrocardiogram of patients (No. 598 and 641) with distinct Brugada patterns: a — Brugada pattern type 1 (coved), showing a “vaulted” elevation of the ST segment of more than 2 mm in more than one right precordial lead, followed by a negative T-wave; b — Brugada pattern type 2 (saddle-back), showing a “saddle-shaped” elevation of the ST segment of more than 2 mm in more than one right precordial lead, followed by a positive T-wave

 

Проведена новокаинамидовая проба с положительным результатом. При ЭЭФИ желудочковые нарушения ритма не были индуцированы. На холтеровском мониторировании ЭКГ зарегистрированы частые ЖЭС и эпизоды АВ-блокады 2 степени, тип 1. Назначено медикаментозное лечение. При генотипировании выявлена замена p.Ala263Ser в гене SNTA1, кодирующем синтрофин, представляющий собой каркасный белок цитоплазматической периферической мембраны, который является компонентом дистрофин-ассоциированного белкового комплекса. Этот ген является членом семейства генов синтрофина и кодирует наиболее распространенную изоформу синтрофина, обнаруженную в тканях сердца. N-концевой домен PDZ этого белка-синтрофина взаимодействует с C-концом порообразующей альфа-субъединицы (SCN5A) сердечного натриевого канала Nav1.5. Этот ген ассоциирован с LQTS и синдромом внезапной детской смерти (СВДС). Этот белок также связывается с дистрофином и родственными дистрофину белками в нервно-мышечных соединениях и изменяет внутриклеточные уровни ионов кальция в мышечной ткани [18].

У 2 пациентов с BrS выявлены варианты в генах, кодирующих калиевые каналы (табл. 3), и проанализированы их клинические проявления.

 

Таблица 3. Генетическая характеристика пациентов с вариантами в калиевых каналах

Table 3. Genetic characteristics of patients with variants in potassium channels

Код Пациента	Ген	Нуклеотидная замена / Rs	Аминокислотная замена	Класс мутации	MAF (GnomaD)
638	KCNJ8	c.980T > C rs1940609307	p.Ile327Thr	VUS	0,0000034
	HCN4	c.415C > T	p.Pro139Ser	VUS*	–
606	KCNJ2	c.845T > G rs758092571	p.Leu282Trp	VUS	0,00001735

Примечание: * — новый вариант; VUS — вариант с неопределенной значимостью; MAF — частота минорного аллеля.

Note: * — new variant; VUS — variant with uncertain significance; MAF — minor allele frequency.

 

У пациентки № 638 (34 года) с наличием в семейном анамнезе случаев ВСС по мужской линии у ближайших родственников: троюродный брат в возрасте 24 лет, 3 дяди по отцовской линии (в возрасте 36, 47 и 52 лет), — зарегистрирован паттерн Бругада типа 2 на ЭКГ (рис. 2). Пробанд испытывала учащенное сердцебиение, сопровождающееся ощущением нехватки воздуха, головокружением с 16 лет. За несколько месяцев до госпитализации у пациентки наблюдались 3 эпизода синкопе. При анализе серии ЭКГ зарегистрированы следующие изменения: нарушение внутрижелудочкового проведения (уширение комплекса QRS до 130 мс), слабое нарастание зубца R в отведениях V1–V3, замедление АВ проведения — преходящая АВ блокада 1-й степени, преходящая СА блокада 2-й степени I типа и паузы длительностью 1495 мс.

 

Рис. 2. Электрокардиограмма в 12 отведениях пациентки № 638 в покое, 10 мм/мВ, 50 мм/с

Fig. 2. 12-lead electrocardiogram of patient 638 at rest, 10 mm/mV, 50 mm/s

 

Во время проведения пробы с новокаинамидом (10 мг/кг массы тела внутривенно в течение 10 мин) на 10 минуте зарегистрировали изменения в отведениях V1–V2 в виде сводчатого подъема сегмента ST (рис. 3), характерный для паттерна Бругада типа 1 (амплитуда свода > 2 мм, основание под сводом > 4 мм, индекс Коррада > 1).

 

Рис. 3. Электрокардиограмма в 12 отведениях пациентки № 638 на 10-й минуте проведения новокаинамидовой пробы, 10 мм/мВ, 50 мм/с

Fig. 3. 12-lead electrocardiogram of patient 638, 10 min of the novocainamide testing, 10 mm/mV, 50 mm/s

 

В ходе проведения ЭЭФИ при программируемой стимуляции желудочков экстрастимулами (интервалы сцепления 220 и 230 мс) спровоцирован устойчивый пароксизм полиморфной ЖТ с циклом 224–176 мс, который купировался самостоятельно, и характерный паттерн Бругада с подъемом ST на 2–3 мм. Учитывая наличие у пациентки BrS, рецидивирующих синкопальных состояний, спровоцированную полиморфную желудочковую тахикардию при выполнении ЭЭФИ, высокий риск ВСС, выполнена имплантация 1-камерного ИКД по неотложным показаниям. На фоне лечения (метопролол 12,5 мг 2 раза в день под контролем ЧСС и АД) состояние пациентки улучшилось, была выписана в удовлетворительном состоянии. При генотипировании выявлены 2 новых аллельных варианта: мутация p.Ile327Thr в гене KCNJ8, кодирующем одну из субъединиц АТФ-чувствительного калиевого канала Kir6.1, и мутация p.Pro139Ser в гене HCN4, отвечающем за синтез одного из членов семейства, управляемых циклическими нуклеотидами гиперполяризационно-активируемых калиевых каналов.

У пациента № 606 (44 года) с паттерном Бругада типа 2 на ЭКГ с бессимптомным течением заболевания проба с новокаинамидом показала положительный результат. При ЭЭФИ ЖТ не индуцирована. Назначено медикаментозное лечение. При генотипировании обнаружен вариант с неизвестной клинической значимостью p.Leu282Trp в гене KCNJ2, кодирующего альфа-субъединицу канала входящего калиевого тока Kir2.1.

Генетические варианты, приводящие к BrS, в одном из калиевых каналов обычно приводят к усилению функции канала. Показано, что редкие варианты в гене KCNJ8, увеличивая пропускную способность АТФ-чувствительного калиевого канала (IK-АТР), приводят к сокращению потенциала действия, а также к депрессии плато, вызывая изменения на ЭКГ, наблюдаемые при BrS [19]. Возможно, что тяжелая клиническая картина у пробанда № 638 была обусловлена наличием у нее еще одной, также не описанной ранее, мутации c.415C > T (p.Pro139Ser) в гене HCN4, кодирующем белок активируемого гиперполяризацией циклического нуклеотид-зависимого калиевого канала 4.

Варианты в гене KCNJ2 ассоциированы с LQTS тип 7 и синдромом короткого интервала QT тип 3. Этот ген является родственным гену KCNJ8, связанным с BrS тип 8, и, вероятно, варианты в нем могут быть причиной развития этого синдрома.

У 3 пациентов № 598, 788, 580с мужского пола с паттерном Бругада на ЭКГ выявлены замены в десмосомных генах (табл. 4).

 

Таблица 4. Результаты генотипирования пациентов с синдромом Бругада (перекрывающие фенотипы с аритмогенной кардиомиопатией правого желудочка)

Table 4. Genotyping results of patients with Brugada syndrome (overlapping phenotypes with right ventricular arrhythmogenic cardiomyopathy)

Код пациента	Ген	Нуклеотидная замена / Rs	Аминокислотная замена	Класс мутации	MAF (GnomaD)
580c	DES	c.752A > C	p.Gln251Pro	VUS*	–
	MYH11	c.3925G > C	p.Asp1309His	VUS*	–
598	DSP	c.6188G > A rs142927608	p.Arg2063Gln	VUS	0,00001115
	MYOZ2	c.674C > T rs200428820	p.Pro225Leu	VUS	0,0001289
788	DSP	c.6014C > T rs749925817	p.Ala2005Val	VUS	0,000007
	RBM20	c.1244G > A rs748133931	p.Ser415Asn	VUS	0,000035

Примечание: * — новый вариант; VUS — вариант с неопределенной значимостью; MAF — частота минорного аллеля.

Note: * — new variant; VUS — variant with uncertain significance; MAF — frequency of the minor allele.

 

Пробанду № 580с (36 лет) с рецидивирующими синкопальными состояниями, паттерном Бругада типа 2 на ЭКГ и ВСС у 2 родственников в семье (отец и брат в возрасте 32 года) проведены новокаинамидовая проба (положительная) и ЭЭФИ. При ЭЭФИ был спровоцирован пароксизм ФЖ, успешно купирован электроимпульсной терапией, выполнена аблация субстрата аритмии (рис. 4). Учитывая сохраняющийся высокий риск ВСС, пациенту 2-м этапом был установлен ИКД. При генотипировании выявлено 2 новых варианта, патогенных по предикторам in silico: p.Gln251Pro в гене DES, кодирующем десмин и ассоциированном с АКПЖ [20] и p.Asp1309His в гене MYH11, ассоциированном с ВСС, семейной аневризмой аорты.

 

Рис. 4. Эндоэлектрограмма пробанда № 580с, представляющая пароксизм фибрилляции желудочков

Fig. 4. Endoelectrogram of proband 580c, representing the paroxysm of ventricular fibrillation

 

У пациента № 598 (29 лет) без клинических проявлений заболевания и семейного анамнеза на ЭКГ зарегистрирован паттерн Бругада типа 1 (см. рис. 1). При ЭЭФИ ЖТ не индуцирована, и наблюдение за пациентом продолжается. Выявлен вариант неопределенной клинической значимости p.Arg2063Gln в гене DSP, кодирующем десмоплакин.

У пациента № 788с (26 лет) без клинических проявлений на ЭКГ зафиксирован паттерн Бругада 2 типа. Проба с новокаинамидом и ЭЭФИ не проводились. Пациент отказался от проведения дальнейшего обследования. При МРТ сердца данных за структурные изменения в сердце не обнаружено. При генотипировании выявлена замена p.Ala2005Val в гене DSP.

У пациентов № 580с, 598, 788с при генетическом тестировании дополнительно обнаружены редкие варианты в генах MYOZ2, RBM20 и MYH11, ассоциированных со структурными изменениями миокарда.

Генетические варианты в десмосомных генах у пациентов ЭКГ паттерном Бругада указывают на синдром перекрытия фенотипов BrS и АКПЖ. Гены, кодирующие десмосомные белки, известные как гены предрасположенности к АКПЖ [21], описаны также у нескольких пациентов с признаками BrS при отсутствии явных проявлений структурного заболевания. Функциональные исследования in vitro в клетках HL-1, а также в кардиомиоцитах человека, полученных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, показали, что мутации в десмосомных генах могут уменьшать ток ионов натрия (INa), нарушая взаимодействие между десмосомными белками и каналом Nav1.5 в сердечной мышце [22]. Эти данные позволили выдвинуть гипотезу о том, что АКПЖ и BrS не являются совершенно разными состояниями, а могут рассматриваться как конечные состояния одного и того же заболевания — заболевания сердечного коннексома [9].

У пациентов № 12м, 756с, 796 при генотипировании были выявлены замены в гене ANK2 (табл. 5).

 

Таблица 5. Результаты генотипирования пациентов с синдромом Бругада, ассоциированные с анкирином

Table 5. Genotyping results of patients with Brugada syndrome associated with ankyrin

Код пациента	Ген	Экзон	Нуклеотидная замена / Rs	Аминокислотная замена	Класс мутации	MAF (GnomaD)
12м	ANK2	38	c.6097A > G	p.Lys2033Glu rs756877862	VUS	0,0000032
756с	ANK2	38	c.9841C > G	p.Gln3281Glu rs372534074	VUS	0,00017
796	ANK2	26	c.2890A > G	p.Ile964Val rs750129234	VUS	0,00001055

Примечание: VUS — вариант с неопределенной значимостью; MAF — частота минорного аллеля.

Note: VUS — variant with uncertain significance; MAF — frequency of the minor allele.

 

У пациентов № 12м и 756с (оба — мужского пола, 19 лет) с паттерном Бругада типа 2 и 3 на ЭКГ с трансформацией при пробе с новокаинамидом в тип 1 не было клинических проявлений. У пациента № 796 (25 лет) при ЭЭФИ ЖТ не индуцировано, а выявлен СССУ и имплантирован ЭКС.

Анкирин является многофункциональным белком, участвующим в функционировании ионных каналов и транспортеров в различных тканях [23]. Несмотря на общую основу, эти белки несут различные функции. Гены кодируют 3 различных белка анкирина: анкирин-R (ANK-1), анкирин-В (ANK-2) и анкирин-G (ANK-3). ANK-2, как и ANK-3 контролирует функционирование натриевого канала (Nav1,5) и ассоциирован с синдромом Бругада [24]. При нарушении ANK-В наблюдаются и другие фенотипы аритмий, включая СССУ, ФП, жизнеугрожающие желудочковые аритмии с риском ВСС [25]. Все это фенотипическое разнообразие нарушений ритма было объединено и представлено как синдром анкирина-В. В японской когорте из 535 пробандов с наследственными нарушениями ритма у 12 пробандов (2,2 %) были обнаружены мутации в гене ANK2, при этом у 8 из 12 пробандов была выявлена брадикардия, у 2 — фенотипы синдрома Бругада, у 7 пробандов — злокачественная желудочковая тахиаритмия [26]. Таким образом, варианты в гене ANK2 — потенциальные кандидаты при BrS. Дальнейшие функциональные и молекулярные исследования обнаруженных вариантов должны прояснить механизмы, связанные с вариантами гена ANK2 и лежащие в основе BrS.

ОБСУЖДЕНИЕ

В настоящем исследовании мы охарактеризовали клинические проявления, в том числе неблагоприятные аритмические события, и провели анализ фенотипических проявлений в зависимости от генотипа у пациентов с паттерном Бругада на ЭКГ. В обследуемой когорте клинический диагноз BrS подтвержден генетическим тестированием у 7 (29,2 %) пациентов, преимущество составили носители вариантов в гене SCN5A (20,8 %), считающимся наиболее клинически значимым в отношении данного синдрома [27]. У 1 пациента с тяжелой клинической картиной BrS обнаружен вариант в гене SCN10A, кодирующем другой натриевый канал Nav1.8. Недавние исследования показывают, что канал Nav1.8 является модулятором сердечной проводимости и варианты SCN10A могут быть связаны с ФП и BrS [28]. Варианты SCN10A влияют на продолжительность интервала PR, QRS, ЧСС и риск аритмий [14].

Еще у 1 пациентки выявлены 2 редких варианта в генах KCNJ8 и HCN4, кодирующих калиевые каналы и также ассоциируемые с BrS. Ген KCNJ8 отвечает за синтез мембранного белка калиевого канала типа внутреннего выпрямления (Kir, IRK), через которые положительные ионы легко проходят внутрь клетки. Ток ионов внутрь клетки может играть важную роль в регуляции нейронной активности, помогая стабилизировать мембранный потенциал покоя клетки. Дефекты в этом гене могут быть также причиной синдромов J-волны и СВДС. Ген HCN4 кодирует белок активируемого гиперполяризацией циклического нуклеотид-зависимого калиевого канала 4. Этот ген экспрессируется в основном в клетках сердца с высокой автоматичностью. Через канал HCN4 ионы калия, а также натрия проникают в клетки синоатриального узла, в результате чего генерируются электрические импульсы, запускающие каждое сердцебиение и участвующие в поддержании регулярного сердечного ритма. Белок HCN4 отвечает за медленную кинетическую активацию и инактивацию, необходим для процесса возбуждения сердца и для правильного функционирования проводящей системы сердца [29]. Мутации в указанном гене ассоциированы также с СССУ.

У 8 (33,3 %) пациентов были выявлены редкие замены в генах SNTA1, KCNJ2, ANK2, DSP, DES, ассоциированных преимущественно с LQTS и АКПЖ. В настоящее время набирается все больше фактов о том, что некоторые аллельные варианты этих генов могут быть причиной и BrS. Такой феномен связывают с синдромом перекрытия нескольких заболеваний: BrS и LQTS, BrS и АКПЖ.

Отметим, что 6 из 15 пациентов с положительным генетическим анализом имели несколько нуклеотидных вариантов, при этом чаще всего они затрагивали гены, связанные со структурными изменениями миокарда: MYOZ2, RBM20, JUP, TPM1, MYH11. Хотя первоначально BrS описывался как моногенное аутосомно-доминантное заболевание с неполной пенетрантностью, в настоящее время появляется все больше доказательств того, что оно может соответствовать более сложной генетической модели. Действительно, его можно рассматривать как олигогенное или полигенное заболевание, при котором более чем 1 причинный ген способствует созданию клинического фенотипа [30].

У 7 (29,2 %) пациентов генетические изменения отсутствовали. Не обнаружено существенных зависимостей между течением заболевания и генотипом пациента. Наиболее тяжелое клиническое течение с остановкой сердечной деятельности вследствие развития ФЖ в возрасте 36–55 лет было у пациентов № 799, 732 и 580с с вариантами в генах SCN5A, SCN10A, а также у пациентки № 789 без генетических изменений. Полиморфная ЖТ/ФЖ, индуцированная проведением ЭЭФИ с последующей имплантацией ИКД, наблюдалась у пациентки № 638 с редкими вариантами в генах KCNJ8 и HCN4; у пациента № 580с с вариантами в генах DES и MYH11 и у пациентки без мутаций. Бессимптомными были 13 (54,2 %) пациентов, при этом у 3 из них (№ 611, 716, 717) обнаружены патогенные и вероятно патогенные мутации в гене SCN5A, а также вариант с неопределенной клинической значимостью в этом же гене у пациента № 668. Однако, в целом, можно отметить, что чаще симптомы BrS проявлялись у пациентов с мутациями: из 9 пациентов без генетических изменений бессимптомными были 5 (55,6 %), среди лиц с редкими генетическими вариантами доля таких пациентов составила 33,3 % (5 из 15). ВСС среди близких родственников в семейном анамнезе наблюдались у 50 % пробандов с патогенными мутациями в гене SCN5A, что указывает на неблагоприятный прогноз у носителей патогенных вариантов в этом гене и необходимость тщательного обследования таких пациентов.

Влияние генетических вариантов на риск развития сердечных аритмий и прогноз до сих пор обсуждается. Остается неясным, в какой степени различные варианты генов увеличивают риск аритмических событий и ВСС, поэтому при стратификации риска их пока не учитывают. Однако генетические данные могут служить дополнительным инструментом для стратификации риска у генотип-положительных пациентов и если не приводить к активной стратегии лечения, то хотя бы способствовать изменению образа жизни (отказу от приема лекарств и употребления высоких доз алкоголя).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Данные исследования подтверждают идею о том, что BrS наряду с моногенным наследованием может иметь и полигенный характер заболевания, при котором клинический фенотип обусловлен вариантами в нескольких генах, ассоциированных с сердечно-сосудистой патологией. Наличие мутаций у пациента с паттерном BrS связано с увеличением вероятности клинического проявления заболевания. Влияние генотипа на фенотип BrS не однозначно. Наиболее тяжелая форма заболевания с развитием фибрилляции желудочков и успешным проведением реанимационных мероприятий с последующей имплантацией ИКД наблюдалась преимущественно у пациентов с вариантами в нескольких генах (SCN5A и JUP; KCNJ8 и HCN4; DES и MYH11).

ОГРАНИЧЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

К ограничениям исследования можно отнести небольшое количество пациентов с различными генетическими вариантами BrS из-за низкой распространенности этого заболевания. Тем не менее представленные данные согласуются с описанными в литературе.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Заключение этического комитета. Протокол исследования был одобрен этическим комитетом Института генетики и цитологии Национальной академии наук Беларуси (протокол № 2 заседания Комитета по биоэтике от 08.06.2021).

Вклад авторов. Все авторы внесли существенный вклад в подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией.

Вклад каждого автора. С.М. Комиссарова — концепция и дизайн исследования, написание текста, динамическое наблюдение за пациентами; Н.Н. Чакова — проведение и интерпретация результатов генетического анализа пациентов, написание текста; Н.М. Ринейская — анализ полученных данных, диагностические исследования, написание текста, обзор литературы; С.С. Ниязова — проведение и интерпретация результатов генетического анализа пациентов; Т.В. Долматович — проведение и интерпретация результатов генетического анализа пациентов; В.Ч. Барсукевич — динамическое наблюдение за пациентами; Л.И. Плащинская — диагностические исследования.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования.

Об авторах

Светлана Михайловна Комиссарова

Республиканский научно-практический центр «Кардиология»

Email: kom_svet@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9917-5932
SPIN-код: 8023-5308

д-р мед. наук, профессор

Белоруссия, Минск

Наталья Николаевна Чакова

Институт генетики и цитологии Национальной академии наук Беларуси

Email: chaknat@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4721-9109
SPIN-код: 5682-1497

канд. биол. наук

Белоруссия, Минск

Надежда Михайловна Ринейская

Республиканский научно-практический центр «Кардиология»

Автор, ответственный за переписку.
Email: nadya.rin@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-1986-1367
SPIN-код: 2782-2270

канд. мед. наук, научный сотрудник лаборатории хронической сердечной недостаточности Республиканского научно-практического центра «Кардиология»

Белоруссия, Минск

Светлана Сергеевна Ниязова

Институт генетики и цитологии Национальной академии наук Беларуси

Email: kruglenko_sveta@tut.by
ORCID iD: 0000-0002-3566-7644
SPIN-код: 1093-1793

младший научный сотрудник

Белоруссия, Минск

Татьяна Владимировна Долматович

Институт генетики и цитологии Национальной академии наук Беларуси

Email: t.dolmatovich@igc.by
ORCID iD: 0000-0001-7562-131X

канд. биол. наук

Белоруссия, Минск

Вероника Чеславовна Барсукевич

Республиканский научно-практический центр «Кардиология»

Email: barsukevich.v@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5180-7950
SPIN-код: 9413-7121

канд. мед. наук

Белоруссия, Минск

Лариса Иосифовна Плащинская

Республиканский научно-практический центр «Кардиология»

Email: lario2001@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8815-3543
SPIN-код: 2666-1270

канд. мед. наук

Белоруссия, Минск

Список литературы

Дополнительные файлы