a penetrância Reduzida, Expressividade Variável, e a Heterogeneidade Genética de Familiares de Defeitos do Septo Atrial

Secundum comunicação interatrial (CIA) é um malformação cardíaca congênita respondendo por 10% dos isolados de doença cardíaca congênita.12 a DSA não corrigida pode causar sobrecirculação pulmonar, sobrecarga no volume do coração direito e morte prematura. Modelos de embriogénese cardíaca têm sugerido que este defeito é causado pela malformação do septo primum, resultando na cobertura incompleta do sstium secundum (fossa ovalis).3 No entanto, nem os mecanismos celulares nem os sinais moleculares que orientam estes processos são conhecidos.

alguns indivíduos com DSA secundária têm uma história familiar deste defeito ou de outras malformações cardíacas congénitas, e tem sido observado bloqueio cardíaco co-existente em alguns parentes ASD familiares.4 a base genética, caso exista, para estas observações clínicas continua por esclarecer. Embora autossômico dominante de herança familiar ASD tem sido descrito em algumas famílias,de 4 a incidência da CIA em siblings15 e offspring16 de indivíduos afetados é muitas vezes menor do que o esperado para defeitos de um único gene, e multifatorial modelos de herança também têm sido postuladas.1

para identificar a base genética da DSA familiar, avaliámos clinicamente e estudámos geneticamente três famílias com DSA herdada como característica dominante autossómica. Relatamos um locus de doença para ASD familiar na região telomérica do cromossomo 5p e demonstramos que esta doença é geneticamente heterogênea. A penetração da doença estava incompleta (a ausência de um fenótipo clínico em indivíduos portadores da mutação genética), e alguns indivíduos geneticamente afetados exibiram outros defeitos cardíacos estruturais. Sugerimos que a penetração incompleta e expressividade variável do ASD familiar pode resultar em uma subestimação significativa da natureza hereditária desta condição.o consentimento esclarecido foi obtido de todos os participantes, de acordo com o Comité Hospitalar Brigham and Women’s of the Protection for Human Subjects From Research Risks. Os membros da família em três parentes não relacionados foram avaliados pela história, revisão de registros médicos, exame físico, ECG de 12 chumbo, e ecocardiografia transdorácica bidimensional com interrogação Doppler de fluxo de cor em quatro visões padrão e subcostal. Em alguns indivíduos foi efectuada cateterização cardíaca e ecocardiografia transesofágica. ASD e outras malformações foram diagnosticadas por critérios padrão; aneurismas atriais septais foram diagnosticados por critérios previamente estabelecidos.Foram realizados estudos clínicos sem conhecimento do genotipo.o ADN genómico foi isolado de linfócitos periféricos, tal como descrito anteriormente.9 sequências de repetição polimórficas curtas em tandem com heterozigosidade >0.7 e quatro ou mais alelos foram escolhidos de cada cromossomo a intervalos de cerca de 30 centímetros (cM) e amplificados a partir do DNA genômico pela reação em cadeia da polimerase. Em breve, 100 ng de DNA genômico foi amplificado em um volume de 10 µL contendo 40 ng de qualquer oligonucleotide primer, 40 ng de primer final marcado com 32P, 200 mmol/L de cada um dos dATP, dCTP, dGTP e dTTP, e Taq polimerase. As amostras foram desnaturadas durante 2 minutos a 95°C, em seguida processadas através de 35 ciclos, incluindo a desnaturação a 95°C durante 20 segundos, o recozimento da primeira a 58°C durante 30 segundos e a extensão da primeira a 72°C durante 40 segundos. Os produtos amplificados foram eletroforizados em 6% de sequenciamento de poliacrilamida gels e visualizados pela autoradiografia.foram realizadas análises de ligação de dois pontos através do uso de MLINK (versão 5.1) com frequências alélicas determinadas a partir de membros da família e uma taxa de fenocopia de 0, 001. A análise multiponto foi realizada com ligação. A heterogeneidade genética da DSA familiar nos grupos de estudo foi avaliada pelo uso do programa HOMOG.

resultados

avaliação clínica

setenta indivíduos de quatro gerações de MAR familiares foram clinicamente avaliados. Em nove indivíduos, foi previamente identificado um secundum ASD (Fig. 1A e quadro). O fechamento cirúrgico de uma DSA foi realizado em 7 indivíduos: a cirurgia ocorreu entre 22 e 44 anos em 6 indivíduos e aos 4 anos em 1 indivíduo. Secundum ASD foi documentado na autópsia em IV-12 individual (aos 34 anos de idade) e na cateterização cardíaca em IV-10 individual (realizada aos 63 anos de idade). As avaliações clínicas noutros membros da família demonstraram um aneurisma septal auricular em indivíduos V-1 e VI-7 (Fig 3) e uma veia cava superior esquerda persistente em indivíduos V-1 (Fig 3). Um diagnóstico ecocardiográfico de estenose aórtica valvular moderada foi feito em IV-4 individual; a etiologia da estenose aórtica foi limitada pela extensão da calcificação da válvula e dificuldades técnicas. No entanto, dada a idade relativamente jovem no diagnóstico (anteriormente diagnosticado com 54 anos de idade), é mais provável que este indivíduo tem uma válvula aórtica bicúspide.Desconhece-se o estado clínico do indivíduo III-1 antes da sua morte.foram avaliados clinicamente 18 membros de três gerações de MBM familiares. Seis indivíduos tinham uma ASD secundária (Fig. 1B e quadro). O diagnóstico foi feito antes da idade de 5 anos em 4 indivíduos e resultou no fechamento cirúrgico da DSA durante a primeira década de vida. Os indivíduos III-2 e IV-8 foram diagnosticados com uma DSA na idade adulta e submetidos a um encerramento cirúrgico com idades de 40 e 32 anos, respectivamente. Quatro indivíduos tinham outros defeitos cardíacos estruturais. Foi diagnosticado um canal arterial patenteado em doentes com IV-2 aos 6 meses (ligados aos 3, 5 anos de idade) e em doentes com v-1 (ligados aos 5 anos de idade). O indivíduo III-3 tinha uma válvula aórtica bicúspide estenosada e sofreu substituição da válvula aórtica aos 56 anos de idade. Uma válvula aórtica bicúspide foi diagnosticada em seu filho (IV-3 individual) aos 37 anos de idade.23 membros de quatro gerações de PXP familiar foram clinicamente avaliados. Oito indivíduos (Fig. 1C e Table) foram anteriormente reconhecidos como tendo secundum ASD e condução AV prolongada.1112 um indivíduo (IV-7) tinha isolado bloqueio AV de segundo grau; a ecocardiografia transesofágica demonstrou estruturas cardíacas normais. Outras anomalias cardíacas estruturais encontradas nos membros da família incluídos subvalvular aórtica estenose (individual III-3), comunicação interventricular (indivíduos IV-10 e V-1), tetralogia de Fallot (indivíduos IV-8 e IV-12), e atresia pulmonar (individual IV-8). Membros da família afetados nas gerações II e III foram diagnosticados após a idade de 30 anos; no entanto, malformações cardíacas nas gerações subsequentes foram reconhecidas pela idade de 4 anos.

Análise Genética

Em cada família, pedigree avaliações sugeriu que traço autossômico dominante causada herdadas CIA e outros defeitos cardíacos estruturais. Apenas 9 ASDs secundum foram identificados no MAR kindred, e a penetração da doença parecia incompleta. Por exemplo, a incidência de DSA na descendência destes 9 indivíduos afetados foi cerca de 33% e foi menor do que o esperado para uma característica dominante totalmente penetrante. Além disso, o IV-2 individual forneceu um exemplo claro de não-desempenho. Embora esta mulher não seja clinicamente afectada, um filho (V-4) teve uma DSA secundária (Fig. 2) e outro (V-1) tem um aneurisma septal auricular e uma veia cava superior esquerda persistente (Fig. 3).foram realizados estudos de ligação da família MAR para definir a localização cromossómica de uma mutação que causa DSA familiar. Como a penetração da doença foi reconhecida como incompleta, os estudos iniciais de ligação analisaram apenas os genótipos de indivíduos com uma DSA ou indivíduos cuja descendência tinha uma DSA. Consequentemente, a penetração da doença foi fixada em 100%. Um total de 125 sequências de repetição polimórficas curtas em tandem distribuídas através do genoma foram testadas, e cerca de 25% do genoma foi eliminado antes da ligação ser detectada em D5S208. Foram então avaliadas as ligações ao loci próximo no braço distal do cromossoma 5p. Um logaritmo máximo de 2 pontos da pontuação odds (LOD) de 2.83 (θ=0, 0) foi detectado em D5S406, e uma pontuação máxima multiponto LOD de 3.6 foi obtida (Fig. 4). O locus ASD familiar no cromossoma 5p foi designado ASD1.

um haplótipo de doença na família MAR foi construído a partir dos genótipos de indivíduos com DSA a 13 loci perto de ASD1 e comparado com os genótipos de todos os membros da família (Fig. 1A). Os haplotipos dos indivíduos III-1, IV-3, IV-10 e IV-12 foram reconstruídos a partir dos alelos da descendência e dos cônjuges. Vinte e um indivíduos apresentaram o haplótipo da doença, incluindo todos os membros da família MAR com doença cardíaca estrutural (9 indivíduos com DSA secundária, 1 com aneurisma septal Auricular, 1 com aneurisma septal auricular e veia cava superior esquerda persistente, e 1 com estenose aórtica valvular). O haplotipo da doença foi também encontrado em 1 indivíduo falecido (situação clínica antes da morte desconhecida) e 8 indivíduos clinicamente não afectados. Com base neste haplótipo da doença, a penetração do Secundo ASD foi de 45%; a penetração do Secundo ASD ou do aneurisma septal atrial foi de 55%.

o intervalo de doença definido pelos haplotipos de indivíduos com DSA secundada abrange uma região de 11 cM entre D5S2088 e D5S807 (Fig 4). No entanto, como o haplótipo da doença foi identificado em dois indivíduos (VI-7 e V-1) com aneurismas septais atriais, nós hipotetizamos que esta condição patológica pode representar um fruste forma ou fechamento espontâneo de uma DSA não reconhecida. O haplótipo do V-1 individual exibe um evento de recombinação que refina o intervalo da doença para uma região de 4 cM entre D5S635 e D5S807. Foram também calculadas as pontuações de LOD, incluindo indivíduos com aneurismas septais auriculares como afectados. Esta, no máximo, 2-ponto de LOD score foi 2.83 (θ=0) no D5S208 e o máximo multiponto LOD score de 3,9, indicando probabilidades de cerca de 8000:1, que o gene da doença na família MAR está geneticamente ligado ao loci no cromossomo 5p.

Para determinar se o gene da doença na família MAR também foi responsável pela hereditários doenças cardiovasculares na família MBE e MXP, a ligação foi avaliado no ASD1 locus apenas em indivíduos com ASD ou indivíduos cuja prole tinha uma CIA. As pontuações de LOD de dois pontos alcançadas na família MBE e na família MXP foram inferiores a-2, 0 ao longo do intervalo entre D5S2088 e D5S630 (Fig. 4), indicando que o gene ASD nestas famílias não mapeou o locus ASD1. O programa HOMOG forneceu mais evidências de heterogeneidade, porque é improvável que defeitos cardíacos nas famílias MBE e MXP sejam devidos a mutações no ASD1 no cromossoma 5p (P<.001, dados não apresentados).

discussão

demonstramos que a DSA familiar pode ser causada por uma mutação genética no cromossoma 5p. Esta desordem é geneticamente heterogênea e também pode ser causada por defeitos em outros genes indefinidos. Além secundum ASD, manifestações clínicas do ASD1 gene incluir outros frequentemente ocorrem malformações cardiovasculares; atrial septal aneurismas venosos anomalias (persistente esquerda veia cava superior), e a doença da válvula aórtica (valva aórtica bicúspide) ocorre em cerca de 0,5% a 1% da população e pode ter ocorrido por acaso, em alguns membros da família.781314 no entanto, a probabilidade de três anomalias cardíacas surgirem concomitantemente em três membros da família com o gene ASD1 por acaso é muito pequena. Sugerimos que as mutações nos genes ASD familiares causam um amplo espectro de doenças cardiovasculares hereditárias congénitas.

a diversidade do fenótipo clínico combinado com falhas geracionais levou à hipótese de que a etiologia da doença cardíaca congênita é multifactorial e devido à interação de traços complexos (poligênicos) e fatores ambientais.1 as três famílias estudadas aqui tipificam as dificuldades de avaliar a natureza hereditária da doença cardíaca congénita. Embora análises pedigree (Fig. 1) sugiram que uma característica dominante autossômica segregada em cada família, este modelo também requer penetração incompleta e expressividade variável para explicar o status clínico de todos os membros da família. O haplótipo da doença (Fig. 1A) definido por estudos de ligação dos Membros afectados da família MAR confirmou este modelo. Considera-se que a penetração incompleta, o diagnóstico incorrecto ou o fenótipo dependente da idade são responsáveis por oito indivíduos clinicamente não afectados que transportavam o haplótipo da doença.as técnicas de diagnóstico utilizadas neste estudo podem ter contribuído para uma subestimação do fenótipo. Por exemplo, a ecocardiografia transesofágica é reconhecida como sendo mais sensível e específica do que a ecocardiografia transorácica na identificação de anomalias do septo Auricular, especialmente em adultos grandes.Embora a ecocardiografia transesofágica possa ter aumentado o rendimento de diagnóstico para malformações subtis, tais como o aneurisma septal auricular, é pouco provável que tenha alterado os principais resultados deste estudo. Alternativamente, o estado clínico dos indivíduos portadores de mutações na ASD1 pode mudar. Por exemplo, porque ASD é uma das várias malformações congênitas que podem “espontaneamente” resolver,816 avaliações realizadas após o fechamento espontâneo seria imprecisa de atribuir afetado status e, assim, contribuir para a impressão da redução a penetrância do gene. A base para uma penetração reduzida não foi estabelecida, mas este fenómeno está associado a outras malformações cardíacas congénitas.1718 estudos genéticos na família MAR indicaram ainda que as mutações genéticas ASD1 foram responsáveis por várias outras malformações cardiovasculares presentes nos membros da família. Embora secundum ASD foi o mais comum malformação cardíaca na família de MAR e outras duas estudo tribos, persistência do canal arterial, comunicação interventricular, atrial septal aneurisma, esquerda veia cava superior, tetralogia de Fallot, a valva aórtica bicúspide, valvular ou estenose aórtica subvalvular, e AV anormalidades de condução também foram observados. Estas famílias são representativas de outras famílias com ASD19021222324 familiares em que cerca de 40% dos indivíduos tinham anomalias cardíacas adicionais ou outras. A identificação de um haplótipo comum em indivíduos da família MAR com defeitos cardíacos congênitos distintos pode indicar que a expressividade variável de um único defeito genético pode explicar a diversidade clínica de doença cardíaca congênita em uma família. Diversas malformações cardíacas são reconhecidas em outros distúrbios humanos monogênicos, incluindo a síndrome25262728 Holt-Oram e microdeletions 22q11,29 e também ocorrem em ratinhos retinoicos X com deficiência em receptores.Embora a expressividade variável não seja uma característica prevista por modelos embriológicos clássicos de desenvolvimento cardíaco, mutações monogénicas hereditárias podem claramente causar defeitos cardiovasculares pleiomórficos.embora a DSA não cause nenhum efeito deletério óbvio durante o desenvolvimento fetal, as consequências destes defeitos durante a vida pós-natal são variáveis.2 ASD não corrigida pode levar a sintomas devido à sobrecirculação pulmonar e sobrecarga no volume do coração direito. No entanto, o encerramento espontâneo nos primeiros anos de vida foi bem documentado, sem sequelas aparentes a longo prazo.816 a associação de aneurisma septal auricular e ASD Secundo levou à sugestão de que os aneurismas são uma malformação congênita do septum7 que pode desempenhar um papel no encerramento pós-natal da ASD.Os estudos genéticos na família MAR suportam esta relação de causa e efeito, na medida em que um haplótipo de doença identificado em indivíduos com DSA secundária foi também encontrado em dois indivíduos (V-1, V-7) com aneurisma septal atrial. Os estudos em série destes indivíduos podem ajudar a definir alterações pós-natais no septo Auricular.

modelos Embriológicos de DSA secundária têm enfatizado o desenvolvimento anormal do septo primum, mas pouco se sabe sobre a base molecular da septação Auricular. Nenhum gene candidato óbvio foi mapeado para ASD1, mas é de notar que grandes deleções do cromossomo 5p causam síndrome cri-du-chat, uma síndrome do gene contíguo, ocasionalmente associada a doença cardíaca congênita.A definição do gene ASD1 também pode ajudar a elucidar a base molecular para malformações cardíacas nesta síndrome. A identificação deste e de outros genes ASD familiares deve fornecer novas informações sobre os passos importantes na morfogénese cardíaca que levam à septação Auricular.a contribuição dos defeitos genéticos da ASD familiares para a incidência da doença cardíaca congénita permanece desconhecida. Dada a expressão variável e a baixa penetração das Mutações do gene ASD descritas aqui, um indivíduo com um destes defeitos do gene pode apresentar-se como um caso isolado. Quando a história familiar revela uma doença cardíaca congênita em mais de um indivíduo, são recomendadas avaliações clínicas e genéticas de todos os membros da família.

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