Almanacco 2011: Cardiomiopatie. Rassegna selezionata degli studi che hanno guidato i recenti progressi in cardiologia clinica

Transcript

1 RASSEGNA Almanacco 2011: Cardiomiopatie. Rassegna selezionata degli studi che hanno guidato i recenti progressi in cardiologia clinica a cura dell Editors Network Task Force della Società Europea di Cardiologia Perry M. Elliott 1, Saidi A. Mohiddin 2 1 The Heart Hospital, London, UK 2 Department of Cardiology, The London Chest Hospital, London, UK G Ital Cardiol 2012;13(2):84-90 INTRODUZIONE Le cardiomiopatie sono un gruppo di patologie del miocardio caratterizzate da alterazioni funzionali e strutturali del muscolo cardiaco in assenza di coronaropatia, ipertensione, valvulopatie o cardiopatie congenite in grado di provocare le anomalie miocardiche osservate. Vengono classificate sulla base dello specifico fenotipo morfologico e funzionale, la cui espressione è determinata da meccanismi sia genetici che non genetici. Gli ultimi due anni sono stati dominati dalla discussione di alcuni temi centrali, in particolar modo l impiego (e l interpretazione) dei sempre più sofisticati test genetici, nonché l uso di nuove tecniche di imaging non invasivo per la definizione del fenotipo clinico. Sebbene vi siano stati alcuni progressi nelle strategie terapeutiche, resta comunque la necessità di adeguati studi randomizzati per tutte le forme di cardiomiopatia. Riprodotto da Elliott PM, Mohiddin SA. Almanac 2011: cardiomyo - pathies. The national society journals present selected research that has driven recent advances in clinical cardiology. Heart 2011;97: Per la corrispondenza: Dr. Saidi A. Mohiddin Department of Cardiology, The London Chest Hospital, 6 Sigdon Road, London E8 1AP, UK smohiddin@doctors.org.uk CARDIOMIOPATIA IPERTROFICA La cardiomiopatia ipertrofica (CMI) è caratterizzata dalla presenza di ipertrofia miocardica non correlata a condizioni di sovraccarico. È una malattia genetica determinata prevalentemente da una mutazione dei geni responsabili della codificazione delle proteine del sarcomero o, in una minoranza di casi, da altre patologie di origine genetica, compresi i disturbi del metabolismo come la malattia di Anderson-Fabry 1. La letteratura dell ultimo anno ha confermato l importanza nella diagnosi di CMI di strumenti diagnostici convenzionali quali l ECG e l ecocardiografia, ma ha anche introdotto l utilizzo di nuove tecniche quali lo studio della deformazione miocardica e l ecocardiografia tridimensionale. Quasi certamente i progressi più rilevanti hanno riguardato l utilizzo della risonanza magnetica cardiaca (RMC), con riferimento in particolar modo a due aspetti: la capacità di questa metodica di identificare i segmenti miocardici non altrimenti visualizzabili all esame ecocardiografico (ad es. il setto posteriore e l apice) e, forse ancora più importante, la possibilità di evidenziare la presenza di tessuto cicatriziale mediante lo studio del late enhancement dopo somministrazione di gadolinio (LGE). Numerosi lavori hanno valutato il pattern di distribuzione delle aree cicatriziali e le possibili correlazioni con la presentazione clinica e la prognosi 2-4. La maggior parte dei dati indicano che la presenza di tessuto cicatriziale rappresenta un fattore predittivo di scompenso cardiaco più che di morte improvvisa, anche se a riguardo sono necessari studi di coorte più ampi non viziati da bias. I metodi in grado di identificare aree di fibrosi diffusa assumono probabilmente ancora più rilevanza se si considera che questa probabilmente tende a svilupparsi in uno stadio precoce della malattia e costituisce un importante obiettivo terapeutico 5,6. Trattamento In molti pazienti la CMI prematura può determinare morte improvvisa o una scarsa qualità di vita per molti decenni. Allo stato attuale, il trattamento dei pazienti con CMI si focalizza su tre aspetti della malattia: l identificazione dei soggetti ad aumentato rischio di morte cardiaca improvvisa, che potrebbero quindi trarre beneficio dall impianto di un defibrillatore (ICD); la risoluzione dell ostruzione del tratto di efflusso del ventricolo sinistro; e gli interventi palliativi volti al miglioramento dei sintomi dovuti a disfunzione sistolica o diastolica. Per tutte e tre le aree terapeutiche, il trattamento è ancora subottimale, specie per quanto attiene alla prevenzione dello scompenso cardiaco progressivo. Numerosi studi hanno inoltre valutato i potenziali benefici che possono derivare da una diagnosi presintomatica in familiari di soggetti affetti, soprattutto in termini di prevenzione della morte improvvisa 7,8. Risoluzione dell ostruzione all efflusso ventricolare sinistro Diverse metanalisi di confronto tra miectomia chirurgica ed ablazione mediante alcolizzazione del setto 9-12 hanno evi- 84

2 ALMANACCO 2011: CARDIOMIOPATIE denziato che, in linea di massima, l alcolizzazione si associa ad una mortalità e ad un miglioramento dello stato funzionale alquanto simili a quelli riportati con il trattamento chirurgico, a fronte tuttavia di una più frequente necessità di impianto di pacemaker permanente e di un gradiente residuo del tratto di efflusso più elevato. In alcune casistiche è stato documentato un eccesso di mortalità nei pazienti sottoposti ad ablazione alcolica, sollevando dubbi sulla sicurezza di tale procedura 10. La ricerca di opzioni terapeutiche alternative per la rimozione dell ostruzione del tratto di efflusso ha portato anche a prendere in considerazione l ablazione con radiofrequenza del setto e ad una possibile rivalutazione della stimolazione atrioventricolare sequenziale mediante pacemaker bicamerale In mancanza di studi di confronto randomizzati, il dibattito sui punti di forza o sugli svantaggi di tali strategie terapeutiche è tuttavia destinato a proseguire. Attualmente, il trattamento invasivo dell ostruzione all efflusso ventricolare sinistro è raccomandato unicamente nei pazienti che presentano sintomi refrattari alla terapia farmacologica. Morte cardiaca improvvisa Nella pratica odierna, un numero limitato di marcatori di rischio clinico vengono utilizzati congiuntamente per predire la probabilità di morte cardiaca improvvisa e la necessità di un impianto di ICD 16,17. Per quanto tuttora validi, gli attuali approcci sono gravati da importanti limitazioni. In particolare, molti dei pazienti sottoposti ad impianto di ICD in prevenzione primaria non necessitano mai dell intervento del dispositivo, sono esposti al rischio di complicanze correlate al dispositivo e restano a rischio di morte prematura per ictus tromboembolico e scompenso cardiaco progressivo 18. A questo si aggiunga che, sebbene le cause genetiche della CMI siano le stesse negli adulti e nei bambini, non sempre gli algoritmi convenzionali per la stima del rischio risultano applicabili alle popolazioni pediatriche 20. Sono quindi necessari ulteriori dati sulla valutazione del rischio di morte improvvisa e studi randomizzati che valutino i possibili interventi in grado di prevenire la progressione della malattia. Cardiomiopatia ipertrofica sintomatica refrattaria al trattamento È stata avanzata l ipotesi che un eccessivo consumo energetico da parte dei sarcomeri svolga un ruolo rilevante nella fisiopatologia della CMI, così come in altre malattie del muscolo cardiaco. Sebbene i meccanismi alla base di tali anomalie energetiche restino da chiarire, i pazienti con mutazioni dei geni codificanti per le proteine sarcomeriche e con ipertrofia lieve o assente mostrano un ridotto rapporto tra fosfati ad elevato valore energetico e fosforo inorganico, suggerendo che il deficit energetico è una componente fondamentale del fenotipo della CMI. In considerazione del fatto che i disordini del metabolismo degli acidi grassi costituiscono uno dei fattori primari che determinano un utilizzo inefficiente della riserva energetica nel cuore scompensato 21, in uno studio randomizzato controllato vs placebo è stato valutato l effetto della perexilina, un inibitore dell assorbimento mitocondriale degli acidi grassi, sui sintomi da sforzo. La perexilina è risultata efficace nel migliorare la sintomatologia, la capacità di esercizio e la funzione diastolica nei pazienti sintomatici con CMI non ostruttiva, deponendo per il potenziale utilizzo in alcuni pazienti di tale farmaco o di composti analoghi 22. Screening familiare Recenti analisi di costo-efficacia, che hanno confrontato tra loro strategie di screening di tipo genetico e clinico, forniscono un argomentazione di natura economica circa l impiego dei test genetici nello screening familiare 7,8. Tuttavia, i modelli utilizzati si basano sul presupposto che gli algoritmi per la stima del rischio sviluppati e validati in popolazioni a rischio relativamente elevato (per lo più costituite da probandi) possano essere parimenti estesi a coorti di pazienti con un profilo di rischio basale più favorevole (Moons et al., dati non pubblicati). Inoltre, diversi fattori confondenti, quali il numero dei componenti del nucleo familiare, la penetranza della malattia, le varianti genetiche di significato clinico incerto e la frequenza relativamente elevata di eterozigosi composta, non vengono quasi mai presi in considerazione negli attuali modelli di costo-efficacia. Sono quindi necessari studi prospettici che valutino le diverse strategie di screening. CARDIOMIOPATIA ARITMOGENA DEL VENTRICOLO DESTRO La cardiomiopatia aritmogena del ventricolo destro (ARVC) è una malattia genetica del muscolo cardiaco. Dal punto vista istologico è caratterizzata dalla progressiva perdita di cardiomiociti, che vengono sostituiti da tessuto fibroso o fibroadiposo, mentre dal punto di vista clinico può presentarsi con aritmie, morte cardiaca improvvisa e scompenso cardiaco. In numerosi soggetti è causata da mutazioni nei geni che codificano le proteine a livello dei dischi intercalari 23. L ARVC è difficile da diagnosticare, in quanto è necessario integrare i dati acquisiti in ciascun membro della famiglia con quelli derivanti dai test genetici, dall ECG e dagli esami di imaging 24. Gli aspetti critici nella gestione di questi pazienti consistono nella prevenzione della morte cardiaca improvvisa e nel trattamento delle aritmie sintomatiche e dello scompenso cardiaco. Eziologia Studi sistematici su famiglie hanno dimostrato che nel 50% dei casi l ARVC riconosce un ereditarietà autosomica dominante con penetranza incompleta ed espressività clinica variabile. La maggioranza degli studi condotti finora hanno evidenziato che gran parte delle forme sono causate da mutazioni in eterozigosi a carico di geni che codificano per proteine desmosomali, sebbene siano stati associati all ARVC anche altri geni come quelli codificanti per il transforming growth factor-β e la proteina transmembrana 43 (TMEM43), una proteina della membrana citoplasmatica 23,25. Nell ultimo anno, l eterogeneità genetica dell ARVC è stata ulteriormente confermata dall identificazione di mutazioni patogene nel gene della desmina, una proteina dei filamenti intermedi, e della titina Esistono inoltre numerose osservazioni che documentano tratti genetici complessi in molti pazienti portatori di molteplici varianti in più geni che codificano per proteine del desmosoma 29. La presenza di mutazioni poligeniche, oltre a determinare verosimilmente un aumento della gravità del fenotipo clinico, può rivelarsi insidiosa ai fini di una corretta interpretazione dei risultati dei test genetici, specie nel caso di varianti riscontrabili nella popolazione normale che, anche se non direttamente responsabili della patologia, possono in teoria modificare la suscettibilità alla malattia in presenza di altri fattori genetici o ambientali. 85

3 PM ELLIOTT, SA MOHIDDIN Criteri diagnostici Analogamente ad altre malattie del muscolo cardiaco, gli attuali schemi diagnostici per l ARVC rappresentano l ultima reiterazione di un racconto scientifico e clinico che ebbe inizio con lo studio dei casi più gravi con esordio clinico rappresentato da morte cardiaca improvvisa o aritmie ventricolari. Gli studi anatomo-patologici condotti su campioni prelevati post-mortem in queste forme avanzate di malattia sono stati fondamentali nel definire gli aspetti istologici patognomonici della malattia, ovvero la sostituzione fibroadiposa, la formazione di aneurismi e la dilatazione ventricolare destra. Successivamente, gli strumenti clinici convenzionali quali l ECG, la ventricolografia, l ecocardiografia e, più recentemente, la RMC, hanno permesso di identificare manifestazioni sempre più sottili di questo fenotipo istologico. A rendere il quadro ancora più complesso ha contribuito infine il riconoscimento che la malattia, a carattere eredo-familiare, è causata da mutazioni nei geni che codificano per proteine espresse a livello dei dischi intercalari 30. Una razionalizzazione di questi diversi aspetti della malattia ha costituito la base per modificare i criteri diagnostici pubblicati simultaneamente su Circulation e European Heart Journal nel In questo fondamentale documento venivano già delineate le linee della futura ricerca clinica e scientifica, ed evidenze derivanti da studi su famiglie affette depongono per un miglioramento della sensibilità e della specificità di tali criteri 31,32. Tuttavia, la forte enfasi attribuita ad aspetti quantitativi ed alla caratterizzazione genetica sta già imponendo importanti sfide diagnostico-terapeutiche. Ad esempio, negli atleti il solo allenamento fisico può tradursi in un fenotipo che soddisfi i criteri in assenza di una documentazione genetica della malattia 33 ed i criteri elettrocardiografici possono anche mostrare una notevole variabilità nel tempo 34. Prevenzione della morte improvvisa Malgrado l ARVC sia ampiamente riconosciuta quale una delle principali cause di morte improvvisa, è sorprendente che siano disponibili solo pochissimi dati prospettici sul rischio di morte improvvisa in popolazioni non selezionate e sulla sua prevenzione. Le attuali linee guida AHA/ACC/ESC del 2006 sul trattamento dei pazienti con aritmie ventricolari e sulla prevenzione della morte cardiaca improvvisa raccomandano l impianto di un ICD nei pazienti affetti da ARVC che presentino tachicardia ventricolare sostenuta o fibrillazione ventricolare nonostante una terapia medica ottimizzata, nei quali si stimi una ragionevole aspettativa di vita ed un buon stato funzionale per almeno 1 anno. Le raccomandazioni per i pazienti senza tali caratteristiche sono inevitabilmente di tipo soprattutto speculativo. Alcune analisi retrospettive hanno identificato una serie di potenziali fattori predittivi di prognosi avversa nei probandi, che comprendono l insorgenza dei sintomi in età precoce, l attività sportiva a livello agonistico, una storia familiare di morte improvvisa, una dilatazione severa del ventricolo destro, l interessamento del ventricolo sinistro, la sincope, episodi di aritmia ventricolare ed un aumentata dispersione del QRS all ECG a 12 derivazioni. Nel 2010 Corrado et al. 35 hanno pubblicato uno studio su 106 pazienti consecutivi con ARVC, sottoposti ad impianto di ICD per la presenza di uno più fattori predittivi di rischio aritmico, quali sincope, tachicardia ventricolare non sostenuta, storia familiare di morte improvvisa o inducibilità di aritmie alla stimolazione ventricolare programmata. Durante il follow-up, interventi appropriati dell ICD sono stati riportati nel 24% dei pazienti, di cui il 16% (n = 17) per fibrillazione o flutter ventricolare. La sopravvivenza a 48 mesi è stata del 100%. La sincope è risultata il fattore predittivo più importante di interventi appropriati dell ICD, mentre la stimolazione ventricolare programmata ha mostrato una scarsa accuratezza predittiva per interventi appropriati dell ICD. Questi dati confermano l attuale indicazione all impianto di ICD nei pazienti sintomatici, mentre resta da definire l opportunità dell impianto in prevenzione primaria nei pazienti asintomatici. CARDIOMIOPATIA DILATATIVA La cardiomiopatia dilatativa (CMD), definita come dilatazione del ventricolo sinistro e disfunzione sistolica in assenza di pregresso infarto miocardico, rappresenta una delle più frequenti malattie del muscolo cardiaco nei paesi industrializzati. Dalla ricerca degli ultimi 12 mesi è emersa in maniera preponderante l importanza dei fattori genetici nell eziologia delle forme ereditarie o apparentemente acquisite di CMD. Un altro argomento di interesse inerente alla ricerca sulla CMD è rappresentato dalla caratterizzazione tissutale mediante RMC che, stando ai dati di recenti studi, consente di ottenere informazioni aggiuntive di tipo diagnostico e prognostico. La gestione dei pazienti si avvale ancora in larga misura delle procedure diagnostiche e delle terapie convenzionali previste per i pazienti sintomatici affetti da scompenso cardiaco, anche se recentemente è stata sottolineata l importanza di definire il trattamento in funzione dell eziologia. Eziologia Una delle maggiori problematiche risiede tuttora nella difficoltà di differenziare le forme ereditarie di CMD da quelle acquisite, in quanto il profilo clinico contribuisce raramente ad identificarne l eziologia. Nei casi sporadici (vale a dire in assenza di altri membri della famiglia affetti), evidenze circostanziali possono suggerire un meccanismo di danno cardiaco di tipo infiammatorio, tossico, metabolico oppure carico- o frequenzadipendente. Ciononostante, recenti dati evidenziano una frequente sottostima della predisposizione genetica nei casi apparentemente sporadici della malattia. In passato, dati sperimentali su modelli animali avevano già documentato l importanza dei fattori genetici dell ospite nel determinare la suscettibilità ad agenti patogeni di miocardite virale 36, mentre nel 2010 è stata riportata per la prima volta nell uomo un associazione tra miocardite e comuni varianti genetiche 37. Studi condotti sulla cardiomiopatia peripartum hanno identificato un particolare locus del cromosoma associato alla CMD peripartum 38 e hanno riscontrato casi di CMD non diagnosticata nei familiari di primo grado (3 su 10) di donne con CMD peripartum accertata 39. Recenti studi di genetica hanno anche messo in discussione alcuni concetti ormai condivisi sulla patogenesi della malattia In uno studio su 100 pazienti senza legami di parentela affetti da CMD idiopatica 41, in 18 di essi sono state identificate delle varianti della sequenza di geni che codificano le proteine desmosomali (alcune già risultate associate ad ARVC), 5 delle quali ritenute patogenetiche. Ad una analisi di co-segregazione limitata a due pedigree, nessuno dei portatori della mutazione genica presentava caratteristiche che soddisfacessero sia i criteri per ARVC che per CMD, anche se in alcuni di quelli con normali rilievi ecocardiografici erano stati osservati frequenti battiti ectopici ventricolari e/o un pattern miopatico di 86

4 ALMANACCO 2011: CARDIOMIOPATIE LGE. Questi risultati dimostrano l elevata incidenza di varianti genetiche nei pazienti con CMD e di come le manifestazioni di tale malattia siano eterogenee e spesso impercettibili nei familiari portatori della stessa mutazione. Imaging cardiaco avanzato e caratterizzazione del tessuto miocardico La caratterizzazione tissutale, che costituisce uno degli straordinari contributi della RMC all imaging non invasivo, consente non solo di distinguere il miocardio normale da quello edematoso, fibrotico o con infiltrato infiammatorio, ma anche di identificare eventuali variazioni della componente adiposa. In particolari situazioni cliniche, il profilo e la distribuzione spaziale e temporale delle alterazioni tissutali permettono di differenziare le varie cause di danno miocardico Nel postinfarto, almeno un terzo dei pazienti mostra LGE prevalentemente confinato a livello subendocardico, mentre in caso di CMD di natura non ischemica si riscontra una distribuzione tipicamente medio-parietale o subepicardica. Sebbene sia la presenza di LGE sia la sua localizzazione non rappresentino segni specifici di una determinata eziologia 41,61,62, secondo alcuni recenti studi, la presenza di LGE può essere un marker di severità della malattia, oltre ad avere una particolare rilevanza prognostica in alcuni contesti 58-60, Non sono comunque state elaborate, né valutate, strategie che tengano conto anche del grado di LGE nella definizione dell approccio terapeutico. Alcuni recenti lavori hanno indagato il ruolo della RMC nella diagnosi di miocardite, in particolar modo in riferimento alle alterazioni tissutali negli stati acuti e cronici e alla loro correlazione con la progressione della malattia verso la CMD e la comparsa di scompenso cardiaco 56-58,67. Al momento, sono necessari studi di più ampie dimensioni per validare i criteri diagnostici della RMC per la miocardite (ad es. in una coorte di pazienti affetti da CMD idiopatica), nonché per stabilire se i rilievi ottenuti con questa metodica abbiano un significato prognostico. Trattamento Le linee guida sulla terapia farmacologica o con dispositivi nello scompenso cardiaco contengono solo qualche accenno al trattamento in funzione dell eziologia. Per quanto riguarda le indicazioni all impianto dei dispositivi (sia ICD che terapia di resincronizzazione cardiaca), le principali linee guida nazionali riportano dei criteri leggermente differenti per lo scompenso cardiaco di origine non ischemica rispetto a quello di origine ischemica, in ragione del fatto che, mediamente, la CMD non ischemica si associa più frequentemente ad una prognosi migliore Un recente lavoro di Millat et al. 45 ha descritto alcuni dei rischi che possono derivare dal ritenere i pazienti affetti da CMD una popolazione omogenea, documentando in quasi il 10% dei pazienti con CMD una mutazione del gene della lamina A/C, responsabile della malattia ed associata ad un rischio particolarmente elevato di aritmie ventricolari e anomalie della conduzione a decorso progressivo 70. Analoghe complicanze sono frequentemente riscontrate nei casi di cardiomiopatia associata a distrofia miotonica 71,72. Alcuni parametri aggiuntivi ottenuti mediante l impiego di metodiche di imaging convenzionali possono rivelarsi importanti ai fini dell ottimizzazione della terapia con dispositivi Alcuni recenti studi hanno documentato un rilevante valore prognostico dell insufficienza mitralica funzionale, un segno di- stintivo della CMD legato al rimodellamento geometrico del ventricolo sinistro, alla contrattilità e alla dissincronia 76,77. In uno studio di Rossi et al. 74 condotto su pazienti con CMD non ischemica, la presenza di insufficienza mitralica funzionale è risultata associata ad una incidenza 2 volte superiore dell endpoint composito di mortalità per tutte le cause, ospedalizzazione e aggravamento dello scompenso cardiaco. GENETICA Molte delle malattie cardiache a carattere ereditario, delle quali è stata da subito riconosciuta la natura genetica, sono di tipo monogenico ad alta penetranza e contraddistinte da un fenotipo facilmente identificabile che può essere ricercato mediante il metodo del linkage genetico. In pedigree sufficientemente completi di soggetti affetti da malattia ad alta penetranza, l analisi di linkage consente di evidenziare un associazione statistica tra il locus/la mutazione genetica e il fenotipo della malattia (una co-segregazione statisticamente robusta calcolata sulla base del LOD score). Questa tecnica genetica tradizionale si dimostra tuttora valida nel fornire nuovi dati genetici nelle malattie ereditarie del muscolo cardiaco 78,79. Più recentemente la ricerca di nuove mutazioni geniche ha privilegiato un approccio ristretto allo studio di geni candidati, approccio i cui vantaggi risiedono in un minor costo e nella possibilità di studiare famiglie numericamente inferiori o soggetti con malattia a bassa penetranza. I geni candidati vengono selezionati in base a diversi criteri, fra cui l appartenenza ad un determinato gruppo di geni già associati alla malattia (ad es. geni codificanti per le proteine sarcomeriche o desmosomali), l attribuzione alla funzione del gene di un ruolo potenzialmente rilevante nello sviluppo del fenotipo (ad es. geni coinvolti nel signaling che conduce all espressione del fenotipo ipertrofico) o per determinate caratteristiche osservate nello stato patologico (ad es. differenze nei profili di espressione genica miocardica tra soggetti normali ed affetti). La recente letteratura in cui sono state evidenziate associazioni tra nuovi geni candidati e le malattie del muscolo cardiaco può essere suddivisa in tre categorie principali: i lavori che descrivono la relativa frequenza di anomalie a carico di geni ritenuti notoriamente responsabili di una determinata patologia 18,43,45,48 ; gli studi sulle mutazioni delle sequenze geniche di geni associati ad una diversa malattia del muscolo cardiaco (crossover o sovrapposizione tra fenotipi) 28,41,42,46-49,52,80 e gli studi che documentano mutazioni della sequenza genica a carico di nuovi geni candidati associati per la prima volta ad una malattia cardiaca 81,82. Fino a poco tempo fa, la scelta dei geni candidati veniva effettuata sulla base di evidenze prevalentemente empiriche, in cui i metodi di selezione condizionavano la probabilità pre-test di identificare nelle mutazioni del gene target i responsabili della malattia, ma ultimamente sono state descritte nuove tecniche di genetica quantitativa per individuare i geni candidati Villard et al. 83 hanno condotto uno studio di associazione esteso all intero genoma (genome-wide) su pool di DNA ottenuti da pazienti con CMD idiopatica apparentemente sporadica. Due polimorfismi a singolo nucleotide localizzati sul cromosoma 1p36 e 10q26 sono risultati significativamente associati alla CMD. Tale dato lascerebbe presupporre che i geni presenti in questi due loci svolgano un ruolo importante, sebbene non causale, nella forma sporadica di CMD. Tuttavia, nei pa- 87

5 PM ELLIOTT, SA MOHIDDIN zienti affetti da CMD familiare sono state identificate diverse mutazioni di uno dei geni candidati (BAG3, localizzato sul cromosoma 10), per alcune delle quali veniva documentata una co-segregazione con il fenotipo familiare. È doveroso sottolineare che, molto probabilmente, questo studio non era stato disegnato con l obiettivo di identificare i geni candidati responsabili della CMD, ma in ogni caso nessun locus specifico, fra quelli contenenti i geni noti per essere implicati nell eziologia della CMD, è risultato associato alla malattia. Adottando un altro approccio metodologico alla cardiomiopatia, la proteina BAG3 è stata identificata quale possibile agente causale della CMD. In un probando e in tre membri della famiglia affetti di un pedigree multigenerazionale con CMD a trasmissione autosomica dominante, Norton et al. 84 hanno effettuato il sequenziamento completo degli esoni e uno studio d associazione genome-wide delle variazioni del numero di copie (CNV). Dopo sequenziamento dell esoma, nessuna delle mutazioni genetiche identificate nel probando è risultata cosegregare con la malattia. L impiego di un metodo ad alta densità per l analisi genome-wide delle CNV (ritenuto avere una risoluzione a livello dei singoli esoni) ha portato all identificazione di una delezione nell esone 4 della proteina BAG3 che cosegregava con la malattia. Tenuto conto che le strategie per l identificazione delle mutazioni genetiche che si basano unicamente sul sequenziamento delle regioni codificanti del genoma non consentono di identificare le CNV dovute a grandi delezioni o inserzioni, gli studi futuri sulle CNV ci potranno forse dire se le grandi delezioni geniche, per le quali è stata già documentata un associazione con le cardiomiopatie, rappresentino una causa importante di tali patologie. Infine, utilizzando un approccio di base maggiormente inclusivo per identificare i geni candidati, Neely et al. 85 hanno valutato gli effetti del silenziamento (knock-down) cardiospecifico (attraverso RNA-interference) di oltre 7000 geni di Drosophila coltivati in condizioni di stress. Gli autori hanno identificato quasi 500 geni conservati durante l evoluzione e molteplici pathway potenzialmente in grado di svolgere un ruolo importante nell ambito del sistema cardiovascolare. Tali osservazioni forniscono nuovi orizzonti verso cui indirizzare i futuri studi sui geni candidati; ad esempio, le alterazioni della ripolarizzazione cardiaca sono correlate ad un comune polimorfismo dell isoforma umana di un gene associato ad un fenotipo della CMD nella Drosophila. Nuove tecnologie L espressione sequenziamento di nuova generazione (NGS) si riferisce ad una serie di tecnologie che prevedono il sequenziamento massivo ad alto rendimento in parallelo del DNA. I progressi tecnologici nella preparazione del DNA da sequenziare (ad es. l arricchimento e la marcatura), nella chimica del sequenziamento e nella bioinformatica porteranno ad una riduzione dei costi, ad un miglioramento dell automatizzazione e dell accuratezza ed un aumento degli ambiti di applicazione. Recenti rassegne riportano una descrizione dettagliata della tecnologia NGS, con particolare riferimento alle cardiopatie ereditarie 86,87. In considerazione del fatto che le malattie ereditarie del muscolo cardiaco sono caratterizzate da un estrema eterogeneità allelica e di locus (mutazioni multiple in numerosi geni differenti), le tecniche di NGS consentiranno un salto di qualità sia nel campo della ricerca che delle applicazioni diagnostiche del sequenziamento del DNA. I primi report sull impiego della tecnologia NGS nell identificazione di mutazioni genetiche in pazienti con queste affezioni sono stati pubblicati nel 2010 e , RIASSUNTO Con l approssimarsi della fine del 2011, è chiaro che i prossimi anni saranno dominati dall applicazione di nuove tecniche di screening genetico ad alto rendimento in grado di sequenziare l esoma intero o anche il genoma. L interpretazione dei dati derivanti da tali tecniche richiederà nuove ed altrettanto sofisticate analisi di ampi e complessi dataset, in cui dovrà essere adottato un approccio basato sulla biologia dei sistemi che preveda l uso di tecniche avanzate per la caratterizzazione dei fenotipi e di modeling, che siano flessibili per poter essere aggiornate e perfezionate così da condurre ad un accrescimento della conoscenza. Nuovi e stimolanti sviluppi che potrebbero contribuire ad una svolta determinante nella ricerca sulle cardiomiopatie riguardano anche le infrastrutture e le organizzazioni (collaborazioni multicentriche), nonché gli spin-off nel campo di ricerca della medicina rigenerativa. Per il ricercatore clinico che deve traslare tali informazioni alla clinica l obiettivo su cui focalizzare l attenzione resterà comunque invariato, vale a dire il miglioramento della qualità e della durata della vita. BIBLIOGRAFIA 1. Hagege AA, Caudron E, Damy T, et al. Screening patients with hypertrophic cardiomyopathy for fabry disease using a filterpaper test: the focus study. Heart 2011;97: Olivotto I, Maron BJ, Appelbaum E, et al. Spectrum and clinical significance of systolic function and myocardial fibrosis assessed by cardiovascular magnetic resonance in hypertrophic cardiomyopathy. Am J Cardiol 2010;106: O Hanlon R, Grasso A, Roughton M, et al. Prognostic significance of myocardial fibrosis in hypertrophic cardiomyopathy. J Am Coll Cardiol 2010;56: Bruder O, Wagner A, Jensen CJ, et al. Myocardial scar visualized by cardiovascular magnetic resonance imaging predicts major adverse events in patients with hypertrophic cardiomyopathy. J Am Coll Cardiol 2010;56: Flett AS, Hayward MP, Ashworth MT, et al. Equilibrium contrast cardiovascular magnetic resonance for the measurement of diffuse myocardial fibrosis: preliminary validation in humans. Circulation 2010;122: Ho CY, Lopez B, Coelho-Filho OR, et al. Myocardial fibrosis as an early manifestation of hypertrophic cardiomyopathy. N Engl J Med 2010;363: Ingles J, McGaughran J, Scuffham PA, et al. A cost-effectiveness model of genetic testing for the evaluation of families with hypertrophic cardiomyopathy. Heart 2011 Nov 29 [Epub ahead of print]. 8. Wordsworth S, Leal J, Blair E, et al. DNA testing for hypertrophic cardiomyopathy: a cost-effectiveness model. Eur Heart J 2010; 31: Agarwal S, Tuzcu EM, Desai MY, et al. Updated meta-analysis of septal alcohol ablation versus myectomy for hypertrophic cardiomyopathy. J Am Coll Cardiol 2010;55: Ten Cate FJ, Soliman OI, Michels M, et al. Long-term outcome of alcohol septal ablation in patients with obstructive hypertrophic cardiomyopathy: a word of caution. Circ Heart Fail 2010;3: Nishimura RA, Ommen SR. Septal re- 88

6 ALMANACCO 2011: CARDIOMIOPATIE duction therapy for obstructive hypertrophic cardiomyopathy and sudden death: what statistics cannot tell you. Circ Cardiovasc Interv 2010;3: Leonardi RA, Kransdorf EP, Simel DL, et al. Meta-analyses of septal reduction therapies for obstructive hypertrophic cardiomyopathy: comparative rates of overall mortality and sudden cardiac death after treatment. Circ Cardiovasc Interv 2010;3: Lawrenz T, Borchert B, Leuner C, et al. Endocardial radiofrequency ablation for hypertrophic obstructive cardiomyopathy: acute results and 6 months follow-up in 19 patients. J Am Coll Cardiol 2011;57: Galve E, Sambola A, Saldana G, et al. Late benefits of dual-chamber pacing in obstructive hypertrophic cardiomyopathy: a 10-year follow-up study. Heart 2010;96: Mohiddin SA, Page SP. Long-term benefits of pacing in obstructive hypertrophic cardiomyopathy. Heart 2010;96: Bos JM, Maron BJ, Ackerman MJ, et al. Role of family history of sudden death in risk stratification and prevention of sudden death with implantable defibrillators in hypertrophic cardiomyopathy. Am J Cardiol 2010;106: Christiaans I, van Engelen K, van Langen IM, et al. Risk stratification for sudden cardiac death in hypertrophic cardiomyopathy: systematic review of clinical risk markers. Europace 2010;12: O Mahony, Lambiase PD, Quarta G, et al. The long-term survival and the risks and benefits of implantable cardioverter defibrillators in patients with hypertrophic cardiomyopathy. Heart 2012;98: Kaski JP, Syrris P, Esteban MT, et al. Prevalence of sarcomere protein gene mutations in preadolescent children with hypertrophic cardiomyopathy. Circ Cardiovas Genet 2009;2: Moak JP, Leifer ES, Tripodi D, et al. Longterm follow-up of children and adolescents diagnosed with hypertrophic cardiomyopathy: risk factors for adverse arrhythmic events. Pediatr Cardiol 2011;32: Gao D, Ning N, Niu X, et al. Trimetazidine: a meta-analysis of randomised controlled trials in heart failure. Heart 2011; 97: Abozguia K, Elliott P, McKenna W, et al. Metabolic modulator perhexiline corrects energy deficiency and improves exercise capacity in symptomatic hypertrophic cardiomyopathy. Circulation 2010;122: Corrado D, Basso C, Pilichou K, et al. Molecular biology and clinical management of arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy/dysplasia. Heart 2011;97: Marcus FI, McKenna WJ, Sherrill D, et al. Diagnosis of arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy/dysplasia: proposed modification of the task force criteria. Eur Heart J 2010;31: Fressart V, Duthoit G, Donal E, et al. Desmosomal gene analysis in arrhythmogenic right ventricular dysplasia/cardiomyopathy: spectrum of mutations and clinical impact in practice. Europace 2010;12: Otten E, Asimaki A, Maass A, et al. Desmin mutations as a cause of right ventricular heart failure affect the intercalated disks. Heart Rhythm 2010;7: Klauke B, Kossmann S, Gaertner A, et al. De novo desmin-mutation N116S is associated with arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy. Hum Mol Genet 2010; 19: Taylor M, Graw S, Sinagra G, et al. Genetic variation in titin in arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy-overlap syndromes. Circulation 2011;124: Kapplinger JD, Landstrom AP, Salisbury BA, et al. Distinguishing arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy/dysplasia-associated mutations from background genetic noise. J Am Coll Cardiol 2011;57: Cox MG, van der Zwaag PA, van der Werf C, et al. Arrhythmogenic right ventricular dysplasia/cardiomyopathy: pathogenic desmosome mutations in index-patients predict outcome of family screening: Dutch arrhythmogenic right ventricular dysplasia/cardiomyopathy genotype-phenotype follow-up study. Circulation 2011;123: Quarta G, Muir A, Pantazis A, et al. Familial evaluation in arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy: impact of genetics and revised task force criteria. Circulation 2011;123: Protonotarios N, Anastasakis A, Antoniades L, et al. Arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy/dysplasia on the basis of the revised diagnostic criteria in affected families with desmosomal mutations. Eur Heart J 2011;32: La Gerche A, Robberecht C, Kuiperi C, et al. Lower than expected desmosomal gene mutation prevalence in endurance athletes with complex ventricular arrhythmias of right ventricular origin. Heart 2010;96: Quarta G, Ward D, Tome Esteban MT, et al. Dynamic electrocardiographic changes in patients with arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy. Heart 2010;96: Corrado D, Calkins H, Link MS, et al. Prophylactic implantable defibrillator in patients with arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy/dysplasia and no prior ventricular fibrillation or sustained ventricular tachycardia. Circulation 2010;122: Wiltshire SA, Leiva-Torres GA, Vidal SM. Quantitative trait locus analysis, pathway analysis, and consomic mapping show genetic variants of Tnni3k, Fpgt, or H28 control susceptibility to viral myocarditis. J Immunol 2011;186: Gorbea C, Makar KA, Pauschinger M, et al. A role for Toll-like receptor 3 variants in host susceptibility to enteroviral myocarditis and dilated cardiomyopathy. J Biol Chem 2010;285: Horne BD, Rasmusson KD, Alharethi R, et al. Genome-wide significance and replication of the chromosome 12p11.22 locus near the PTHLH gene for peripartum cardiomyopathy. Circ Cardiovasc Genet 2011; 4: van Spaendonck-Zwarts KY, van Tintelen JP, van Veldhuisen DJ, et al. Peripartum cardiomyopathy as a part of familial dilated cardiomyopathy. Circulation 2010;121: Hoedemaekers YM, Caliskan K, Michels M, et al. The importance of genetic counseling, DNA diagnostics, and cardiologic family screening in left ventricular noncompaction cardiomyopathy. Circ Cardiovasc Genet 2010;3: Elliott P, O Mahony C, Syrris P, et al. Prevalence of desmosomal protein gene mutations in patients with dilated cardiomyopathy. Circ Cardiovasc Genet 2010;3: Garcia-Pavia P, Syrris P, Salas C, et al. Desmosomal protein gene mutations in patients with idiopathic dilated cardiomyopathy undergoing cardiac transplantation: a clinicopathological study. Heart 2011;97: Cowan J, Li D, Gonzalez-Quintana J, et al. Morphological analysis of 13 LMNA variants identified in a cohort of 324 unrelated patients with idiopathic or familial dilated cardiomyopathy. Circ Cardiovasc Genet 2010;3: Caleshu C, Day S, Rehm HL, et al. Use and interpretation of genetic tests in cardiovascular genetics. Heart 2010;96: Millat G, Bouvagnet P, Chevalier P, et al. Clinical and mutational spectrum in a cohort of 105 unrelated patients with dilated cardiomyopathy. Eur J Med Genet 2011;54: e570-e Moller DV, Andersen PS, Hedley P, et al. The role of sarcomere gene mutations in patients with idiopathic dilated cardiomyopathy. Eur J Hum Genet 2009;17: Probst S, Oechslin E, Schuler P, et al. Sarcomere gene mutations in isolated left ventricular noncompaction cardiomyopathy do not predict clinical phenotype. Circ Cardiovasc Genet 2011;4: Rampersaud E, Siegfried JD, Norton N, et al. Rare variant mutations identified in pediatric patients with dilated cardiomyopathy. Prog Pediatr Cardiol 2011;31: Caleshu C, Sakhuja R, Nussbaum RL, et al. Furthering the link between the sarcomere and primary cardiomyopathies: restrictive cardiomyopathy associated with multiple mutations in genes previously associated with hypertrophic or dilated cardiomyopathy. Am J Med Genet A 2011; 155A: Kaski JP, Syrris P, Burch M, et al. Idiopathic restrictive cardiomyopathy in children is caused by mutations in cardiac sarcomere protein genes. Heart 2008;94: Girolami F, Ho CY, Semsarian C, et al. Clinical features and outcome of hyper- 89

7 PM ELLIOTT, SA MOHIDDIN trophic cardiomyopathy associated with triple sarcomere protein gene mutations. J Am Coll Cardiol 2010;55: Hershberger RE, Norton N, Morales A, et al. Coding sequence rare variants identified in MYBPC3, MYH6, TPM1, TNNC1, and TNNI3 from 312 patients with familial or idiopathic dilated cardiomyopathy. Circ Cardiovasc Genet 2010;3: Rampersaud E, Kinnamon DD, Hamilton K, et al. Common susceptibility variants examined for association with dilated cardiomyopathy. Ann Hum Genet 2010;74: Armel TZ, Leinwand LA. Mutations at the same amino acid in myosin that cause either skeletal or cardiac myopathy have distinct molecular phenotypes. J Mol Cell Cardiol 2010;48: Friedrich MG, Sechtem U, Schulz- Menger J, et al. Cardiovascular magnetic resonance in myocarditis: a JACC White Paper. J Am Coll Cardiol 2009;53: Monney PA, Sekhri N, Burchell T, et al. Acute myocarditis presenting as acute coronary syndrome: role of early cardiac magnetic resonance in its diagnosis. Heart 2010; 97: Leurent G, Langella B, Fougerou C, et al. Diagnostic contributions of cardiac magnetic resonance imaging in patients presenting with elevated troponin, acute chest pain syndrome and unobstructed coronary arteries. Arch Cardiovasc Dis 2011;104: Assomull RG, Prasad SK, Lyne J, et al. Cardiovascular magnetic resonance, fibrosis, and prognosis in dilated cardiomyopathy. J Am Coll Cardiol 2006;48: Lehrke S, Lossnitzer D, Schob M, et al. Use of cardiovascular magnetic resonance for risk stratification in chronic heart failure: prognostic value of late gadolinium enhancement in patients with non-ischaemic dilated cardiomyopathy. Heart 2011;97: Malaty AN, Shah DJ, Abdelkarim AR, et al. Relation of replacement fibrosis to left ventricular diastolic function in patients with dilated cardiomyopathy. J Am Soc Echocardiogr 2011;24: Holmstrom M, Kivisto S, Helio T, et al. Late gadolinium enhanced cardiovascular magnetic resonance of lamin A/C gene mutation related dilated cardiomyopathy. J Cardiovasc Magn Reson 2011;13: Nucifora G, Aquaro GD, Pingitore A, et al. Myocardial fibrosis in isolated left ventricular non-compaction and its relation to disease severity. Eur J Heart Fail 2011;13: Alter P, Rupp H, Adams P, et al. Occurrence of late gadolinium enhancement is associated with increased left ventricular wall stress and mass in patients with nonischaemic dilated cardiomyopathy. Eur J Heart Fail 2011;13: Wu KC, Weiss RG, Thiemann DR, et al. Late gadolinium enhancement by cardiovascular magnetic resonance heralds an adverse prognosis in nonischemic cardiomyopathy. J Am Coll Cardiol 2008;51: Tigen K, Karaahmet T, Kirma C, et al. Diffuse late gadolinium enhancement by cardiovascular magnetic resonance predicts significant intraventricular systolic dyssynchrony in patients with non-ischemic dilated cardiomyopathy. J Am Soc Echocardiogr 2010;23: Escher F, Westermann D, Gaub R, et al. Development of diastolic heart failure in a 6- year follow-up study in patients after acute myocarditis. Heart 2011;97: Dickstein K, Vardas PE, Auricchio A, et al focused update of ESC guidelines on device therapy in heart failure: an update of the 2008 ESC guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure and the 2007 ESC guidelines for cardiac and resynchronization therapy. Developed with the special contribution of the Heart Failure Association and the European Heart Rhythm Association. Eur Heart J 2010;31: McNamara DM, Starling RC, Cooper LT, et al. Clinical and demographic predictors of outcomes in recent onset dilated cardiomyopathy results of the IMAC (Intervention in Myocarditis and Acute Cardiomyopathy)-2 study. J Am Coll Cardiol 2011;58: Verma A, Wulffhart Z, Lakkireddy D, et al. Incidence of left ventricular function improvement after primary prevention ICD implantation for non-ischaemic dilated cardiomyopathy: a multicentre experience. Heart 2010;96: Meune C, Van Berlo JH, Anselme F, et al. Primary prevention of sudden death in patients with lamin A/C gene mutations. N Engl J Med 2006;354: McNally EM, Sparano D. Mechanisms and management of the heart in myotonic dystrophy. Heart 2011;97: Lallemand B, Clementy N, Brunet AB, et al. The evolution of infrahissian conduction time in myotonic dystrophy patients: clinical implications. Heart 2011 Oct 29 [Epub ahead of print]. 73. van Bommel RJ, Marsan NA, Delgado V, et al. Cardiac resynchronization therapy as a therapeutic option in patients with moderate-severe functional mitral regurgitation and high operative risk. Circulation 2011; 124: Rossi A, Dini FL, Faggiano P, et al. Independent prognostic value of functional mitral regurgitation in patients with heart failure. A quantitative analysis of 1256 patients with ischaemic and non-ischaemic dilated cardiomyopathy. Heart 2011;97: Bertini M, Ziacchi M, Biffi M, et al. Effects of cardiac resynchronisation therapy on dilated cardiomyopathy with isolated ventricular non-compaction. Heart 2011;97: Agricola E, Oppizzi M, Galderisi M, et al. Role of regional mechanical dyssynchrony as a determinant of functional mitral regurgitation in patients with left ventricular systolic dysfunction. Heart 2006;92: Donal E, De Place C, Kervio G, et al. Mitral regurgitation in dilated cardiomyopathy: value of both regional left ventricular contractility and dyssynchrony. Eur J Echocardiogr 2009;10: Chiu C, Bagnall RD, Ingles J, et al. Mutations in alpha-actinin-2 cause hypertrophic cardiomyopathy: a genome-wide analysis. J Am Coll Cardiol 2010;55: Brauch KM, Karst ML, Herron KJ, et al. Mutations in ribonucleic acid binding protein gene cause familial dilated cardiomyopathy. J Am Coll Cardiol 2009;54: Morales A, Painter T, Li R, et al. Rare variant mutations in pregnancy-associated or peripartum cardiomyopathy. Circulation 2010;121: Arimura T, Bos JM, Sato A, et al. Cardiac ankyrin repeat protein gene (ANKRD1) mutations in hypertrophic cardiomyopathy. J Am Coll Cardiol 2009;54: Moulik M, Vatta M, Witt SH, et al. ANKRD1, the gene encoding cardiac ankyrin repeat protein, is a novel dilated cardiomyopathy gene. J Am Coll Cardiol 2009;54: Villard E, Perret C, Gary F, et al. A genome-wide association study identifies two loci associated with heart failure due to dilated cardiomyopathy. Eur Heart J 2011; 32: Norton N, Li D, Rieder MJ, et al. Genomewide studies of copy number variation and exome sequencing identify rare variants in BAG3 as a cause of dilated cardiomyopathy. Am J Hum Genet 2011;88: Neely GG, Kuba K, Cammarato A, et al. A global in vivo drosophila RNAi screen identifies NOT3 as a conserved regulator of heart function. Cell 2010;141: Voelkerding KV, Dames S, Durtschi JD. Next generation sequencing for clinical diagnostics-principles and application to targeted resequencing for hypertrophic cardiomyopathy: a paper from the 2009 William Beaumont Hospital Symposium on Molecular Pathology. J Mol Diagn 2010;12: Ware JS, Roberts AM, Cook SA. Next generation sequencing for clinical diagnostics and personalised medicine: implications for the next generation cardiologist. Heart 2011 Nov 29 [Epub ahead of print]. 88. Dames S, Durtschi J, Geiersbach K, et al. Comparison of the Illumina Genome Analyzer and Roche 454 GS FLX for resequencing of hypertrophic cardiomyopathy-associated genes. J Biomol Tech 2010;21: Meder B, Haas J, Keller A, et al. Targeted next-generation sequencing for the molecular genetic diagnostics of cardiomyopathies. Circ Cardiovasc Genet 2011;4: Gowrisankar S, Lerner-Ellis JP, Cox S, et al. Evaluation of second-generation sequencing of 19 dilated cardiomyopathy genes for clinical applications. J Mol Diagnost 2010;12: