Mutační analýza LQT genů u jedinců s polékovým prodloužením QT intervalu

Overview

Úvod:
U celé řady nekardiovaskulárních léků bylo popsáno riziko prodloužení QT intervalu, a tím i zvýšení rizika maligních arytmií. Mechanizmus jevu zůstává nejasný. Řada z těchto léků jsou účinné blokátory iontových kanálů kardiomyocytů. Prodloužení repolarizace by tedy mohlo být způsobeno dosud latentními mutacemi genů pro tyto kanály, které se odkryjí až v zátěžové situaci.

Soubor a metody:
V rámci vlastního screeningu pacientů léčených preparáty s proarytmickým potenciálem a sporadických případů odeslaných na naše pracoviště z okresních nemocnic byly celkem u 13 osob zachyceny patologické hodnoty korigovaného QT intervalu (nad 0,44 s u mužů, nad 0,46 s u žen). Jedenáct pacientů dalo svůj souhlas k mutační analýze genů KCNQ1, KCNH2, SCN5A, KCNE1, KCNE2 a KCNJ2 (genů asociovaných se syndromem dlouhého QT intervalu).

Výsledky:
Kompletní výsledky mutační analýzy jsou k dispozici do dnešního dne u 8 pacientů. U 5 jedinců byly nalezeny odchylky v sekvenci DNA, které jsou v literatuře označovány jako varianty normy (nukleotidové a aminokyselinové polymorfizmy, varianty intronu). U jednoho muže byla v genu KCNQ1 detekována mutace A590T dosud ve světové literatuře nepopsaná.

Závěr:
Mechanizmus polékového prodloužení QT intervalu je komplexní a nelze jej vysvětlit pouhým postižením na úrovni iontových membránových kanálů.

Klíčová slova:
gen - iontový kanál - mutace - proarytmie - QT interval

Úvod

Při podávání celé řady nekardiovaskulárních léků bylo popsáno riziko proarytmie - prodloužení QT intervalu, a tím i zvýšení rizika vzniku maligních arytmií, synkop i náhlé smrti [5,9]. QT interval povrchového elektrokardiogramu (EKG) odráží trvání akčního potenciálu komorových myocytů, především trvání repolarizace. Je to proces tvořený křehkou rovnováhou mezi celou řadou iontových proudů dovnitř a ven z buňky. Z tohoto hlediska je důležité, že společnou vlastností prakticky všech preparátů prodlužujících QT interval je blokáda draslíkového kanálu I_Kr v srdečních myocytech [1]. Zvýšené riziko maligních arytmií mají především ti jedinci, u nichž po nasazení léčiva dojde k prodloužení korigovaného QT intervalu povrchového EKG, zejména při prodloužení nad 0,5 sekundy [2].

Stejné příznaky (tzn. prodloužení QT intervalu, polymorfní komorová tachykardie torsade des pointes - TdP, synkopy, náhlá smrt) charakterizují také onemocnění zvané kongenitální syndrom dlouhého QT intervalu (LQTS). Dnes toto onemocnění chápeme jako společné fenotypové vyjádření nejméně 9 geneticky odlišných nozologických jednotek, jejichž příčinou jsou v převážné většině případů mutace genů kódujících jednotlivé podjednotky iontových membránových kanálů, které hrají důležitou roli v tvorbě a trvání akčního potenciálu kardiomyocytů. V rodinách s výskytem LQTS se nezřídka vyskytují jedinci - nositelé patologických mutací - jejichž QT interval nedosahuje patologických hodnot [8].

Prodloužení repolarizace při tzv. polékovém syndromu dlouhého QT intervalu by tedy mohlo být způsobeno dosud latentními mutacemi genů pro tyto kanály, které se odkryjí až v zátěžové situaci, kterou může být právě podání léku s rizikem proarytmie. Cílem naší studie bylo ověřit tuto hypotézu.

Soubor a metody

V rámci našeho vlastního screeningu pacientů léčených preparáty s proarytmickým potenciálem [7] a sporadických případů odeslaných na naše pracoviště z regionálních nemocnic jsme celkem u 13 osob zachytili patologické hodnoty korigovaného QT intervalu (nad 0,44 s u mužů, nad 0,46 s u žen). QT interval byl odečítán nezávisle na sobě dvěma vyšetřujícími z 12svodového povrchového EKG s posunem 50 mm/s a voltáží 20 mV/mm a korigován dle Bazettovy formule (QTc = QT/RR^0,5).

Jedenáct pacientů dalo svůj souhlas s odběrem periferní krve k izolaci DNA a s následnou mutační analýzou genů KCNQ1, KCNH2, SCN5A, KCNE1, KCNE2 a KCNJ2 (asociovaných s kongenitálním syndromem dlouhého QT intervalu), která byla prováděna metodami v minulosti již podrobně popsanými (PCR, SSCP, DNA sekvenování).

Výsledky

Kompletní výsledky mutační analýzy jsou k dispozici do dnešního dne u 8 pacientů. Výsledky shrnuje tab. 1. U 5 jedinců byly nalezeny odchylky v sekvenci DNA, které jsou v literatuře označovány jako varianty normy (nukleotidové polymorfizmy, varianty intronu, aminokyselinové polymorfizmy). U jednoho muže - pacienta č. 5 - byla v genu KCNQ1 detekována mutace A590T (genotyp A590T/non), dosud ve světové literatuře nepopsaná.

Diskuse

V naší studii jsme provedli mutační analýzu genů pro iontové kanály v malém souboru jedinců, u kterých bylo zachyceno prodloužení QT intervalu při léčbě preparáty s proarytmogenním potenciálem. Pouze v 1 případě mutační analýza odhalila změnu sekvence DNA, kterou je možno označit za mutaci. U dalších 5 jedinců byly nalezeny změny označované jako běžné polymorfizmy. Tyto termíny (mutace, polymorfizmus) samozřejmě odkazují na četnost výskytu, nikoliv na eventuální funkční uplatnění.

Zajímavý je fakt, že ani u 2 pacientů s významným prodloužením QTc a dokonce výskytem TdP nebyla nalezena žádná mutace v analyzovaných genech. Naopak pacient s jen hraniční hodnotou QTc (0,45 s) nositelem mutace je (tab. 1). Tento nález je v současné době nutno brát jako fakt, pro který zatím nemáme uspokojivé vysvětlení.

Dostupná data uvádějí, že mutace genů asociovaných s LQTS jsou nacházeny u 5-10 % osob s polékovými TdP [6,10,11]. Výskyt těchto mutací u jedinců pouze s izolovaným polékovým prodloužením QT intervalu není znám. Dá se však předpokládat, že zde bude ještě nižší. Tomu odpovídají i výsledky naší studie.

I když všechny léky (kardiovaskulární i nekardiovaskulární) dosud asociované s prodloužením QT intervalu jsou účinné blokátory HERG/KCNH2 kanálu [4], nelze fenomén proarytmie vysvětlit pouhým postižením na úrovni iontových membránových kanálů. Mechanizmus polékového prodloužení QT intervalu je komplexní, obecně lze říci, že podkladem interindividuálních rozdílů v reakci na určité léčivo jsou polymorfizmy genů kódujících 1) enzymy metabolizmu léčiv, 2) proteiny účastnící se transportu léků, 3) cílové struktury pro léky [3].

Závěr

Přes pokroky na úrovni molekulární biologie v posledních deseti letech zůstává přesný mechanizmus polékového prodloužení QT intervalu nejasný.

Výzkum je podporován grantem IGA MZ NA 7424-3.

MUDr. Tomáš Novotný

www.fnbrno.cz

e-mail: novotny-t@seznam.cz

Doručeno do redakce: 1. 11. 2005

Přijato po recenzi: 21. 11. 2005