Генетические аспекты аномалии Эбштейна и связанных с ней заболеваний сердца


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Аномалия Эбштейна – врожденный порок сердца, для которого характерно наличие атриализованной части в правом желудочке, сформированной в результате смещения створок трехстворчатого клапана в правый желудочек и частичного сращения их с подлежащим миокардом. Атриализованная часть в правом желудочке занимает пространство между фиброзным кольцом правого предсердно-желудочкового отверстия и функциональным кольцом трехстворчатого клапана, представляющим собой зону смыкания свободных (несращенных с подлежащим миокардом) краев его створок. Аномалия Эбштейна очень редко бывает изолированной, может сочетаться с рядом болезней сердца, являться интегральной частью наследственных синдромов. В настоящее время возрастает роль генетических исследований в изучении этиологии заболеваний человека и понимании связи разных заболеваний друг с другом. В обзоре представлены данные литературы о cочетании аномалии Эбштейна с другими заболеваниями сердца (врожденные пороки сердца, синдром Вольфа-Паркинсона-Уайта, кардиомиопатии, включая некомпактный миокард левого желудочка), в том числе в рамках наследственных синдромов (синдром Noonan, синдром делеции 8р, синдром делеции 18q, синдром делеции 1р36, синдром Пьера Робена). Освещаются генетические факторы (генные и хромосомные мутации), лежащие в основе аномалии Эбштейна и сочетающихся с ней заболеваний сердца. Анализ данных литературы позволяет заключить, что аномалия Эбштейна является моногенным заболеванием. Для нее характерна аллельная и локусная генетическая гетерогенность. В основе сочетания аномалии Эбштейна с другими заболеваниями сердца лежит их генетическая связь. 

Об авторах

Елена Владимировна Пеняева

Национальный медицинский исследовательский центр сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева

Автор, ответственный за переписку.
Email: penyaeva7@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9692-2322
SPIN-код: 4958-8933
Scopus Author ID: 56185476600

с.н.с. отделения патологической анатомии с прозектурой

Россия, 121552, Москва, Рублевское шоссе, д. 135.

Список литературы

  1. Attenhofer Jost CH, Connolly HM, Dearani JA, et al. Ebstein’s anomaly. Circulation. 2007;16;115(2):277–285. doi: https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.106.619338
  2. Frescura C, Angelini A, Daliento L, Thiene G. Morphological aspects of Ebstein’s anomaly in adults. Thorac Cardiovasc Surg. 2000;48(4):203–208. doi: https://doi.org/10.1055/s-2000-6893
  3. Khositseth A, Danielson GK, Dearani JA, et al. Supraventricular tachyarrhythmias in Ebstein anomaly: management and outcome. J Thorac Cardiovasc Surg. 2004;128(6):826–833. doi: https://doi.org/10.1016/j.jtcvs.2004.02.12
  4. Postma AV, van Engelen K, van de Meerakker J, et al. Mutations in the sarcomere gene MYH7 in Ebstein anomaly. Circ Cardiovasc Genet. 2011;4(1):43–50. doi: https://doi.org/10.1161/CIRCGENETICS.110.957985
  5. Laitenberger G, Donner B, Gebauer J, Hoehn T. D-transposition of the great arteries in a case of microduplication 22q11.2. Pediatr Cardiol. 2008;29(6):1104–1106. doi: https://doi.org/10.1007/s00246-007-9150-7
  6. de Agustín JA, Perez de Isla L, Zamorano JL. Ebstein anomaly and hypertrophic cardiomyopathy. Eur Heart J. 2008;29(20):2525. doi: https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehn186
  7. Areias JC, Valente I. Congenital heart malformations associated with dilated cardiomyopathy. Int J Cardiol. 1987;17(1):83–88. doi: https://doi.org/10.1016/0167-5273(87)90035-0
  8. Benson DW, Silberbach GM, Kavanaugh-McHugh A, et al. Mutations in the cardiac transcription factor NKX 2.5 affect diverse cardiac developmental pathways. J Clin Invest. 1999;104(11):1567–1573. doi: https://doi.org/10.1172/JCI8154
  9. Gioli-Pereira L, Pereira AC, Mesquita SM, et al. NKX 2.5 mutations in patients with non-syndromic congenital heart disease. Int J Cardiol. 2010;138(3):261–265. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijcard.2008.08.035
  10. de Lonlay-Debeney P, de Blois MC, Bonnet D, et al. Ebstein anomaly associated with rearragements of chromosomal region 11q. Am J Med Genet. 1998;80(2):157–159. doi: https://doi.org/10.1002/(SICI)1096-8628(19981102)80:2<157::AID-AJMG12>3.0.CO;2-U
  11. Бокерия Л.А., Шаталов К.В., Михайлова А.А. Особенности течения ближайшего послеоперационного периода у пациентов, страдающих синдромом Noonan, при выполнении хирургической коррекции врожденных пороков сердца // Детские болезни сердца и сосудов. — 2010. — № 1. — С. 33–40. [Bockeria LA, Shatalov KV, Mikhailova AA. Close postoperative course peculiarities in patients with Noonan syndrome after surgical correction of congenital heart defects. Detskie Bolezni Serdtsa i Sosudov. 2010;(1):33–40. (In Russ.)]
  12. Digilio MC, Bernardini L, Lepri F, et al. Ebstein Anomaly: Genetic Heterogenety and association with Microdeletions 1p36 and 8p23.1. Am J Med Genet A. 2011;155A(9):2196–2202. doi: https://doi.org/10.1002/ajmg.a.34131
  13. Hutchinson R, Wilson M, Voullaire L. Distal 8p deletion (8p23.1→8pter): a common deletion? J Med Genet. 1992;29(6):407–411. doi: https://doi.org/10.1136/jmg.29.6.407
  14. Van Trier DC, Feenstra I, Bot P, et al. Cardiac anomalies in individuals with the 18q deletion syndrome; report of a child with Ebstein anomaly and review of the literature. Eur J Med Genet. 2013;56(8):426–431. doi: https://doi.org/10.1016/j.ejmg.2013.05.002
  15. Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM) Ebstein anomaly 224700. Baltimore (MD): McKusick-Nathans Institute of Genetic Medicine, Johns Hopkins University. [cited 02.12.2019]. Available from: http: www.ncbi.nih.gov
  16. Ouyang P, Saarel E, Bai Y, et al. A de novo mutation in NKX 2.5 associated with atrial septal defects, ventricular noncompaction, syncope and sudden death. Clin Chim Acta. 2011;412(1–2):170–175. doi: https://doi.org/10.1016/j.cca.2010.09.035
  17. Harvey RP. NK-2 homeobox genes and heart development. Developmental Biology. 1996;178(2):203–216. doi: https://doi.org/10.1006/dbio.1996.0212
  18. Tanaka M, Chen Z, Bartunkova S, et al. The cardiac homeobox gene Csx/Nkx2.5 lies genetically upstream of multiple genes essential for heart development. Development. 1999;126(6):1269–1280.
  19. Kasahara H, Lee B, Schott JJ, et al. Loss of function and inhibitory effects of human CSX/NKX2.5 homeoprotein mutations associated with congenital heart disease. J Clin Invest. 2000;106(2):299–308. doi: https://doi.org/10.1172/JCI9860
  20. Никитина Л.В., Копылова Г.В., Щепкин Д.В., и др. Исследование молекулярных механизмов актин-миозинового взаимодействия в сердечной мышце // Успехи биологической химии. – 2015. – № 55.— С. 255–288. [Nikitina LV, Kopylova GV, Shchepkin DV, et al. The study of molecular mechanisms of actin-myosin interaction in the heart muscle. Uspekhi biologicheskoy khimii. 2015;55:255–288. (In Russ.)]
  21. Walsh R, Rutland C, Thomas R, Loughna S. Cardiomyopathy: a systematic review of disease-causing mutations in myosin heavy chain 7 and their phenotype manifestations. Cardiology. 2010;115(1):49–60. doi: https://doi.org/10.1159/000252808
  22. Gaussin V, Morley GE, Cox L, et al. Alk3/Bmpr1a Receptor is required for Development of the Atrioventricular Canal into Valves and Annulus Fibrosus. Circ Res. 2005;97(3):219–226. doi: https://doi.org/10.1161/01.RES.0000177862.85474.63
  23. Breckpot J, Tranchevent LC, Thienpont B, et al. BMPR1A is candidate gene for congenital heart defects associated with therecurrent 10q22q23 deletion syndrome. Eur J Med Genet. 2012;55(1):12–16. doi: https://doi.org/10.1016/j.ejmg.2011.10.003
  24. Chen D, Zhao M, Mundy GR. Bone morphogenetic proteins. Growth Factors.2004;22(4):233–241. doi: https://doi.org/10.1080/08977190412331179890
  25. Nohe A, Keating E, Knaus P, Petersen NO. Signal transduction of bone morphogenetic protein receptors. Cell Signal. 2004;16(3):291–299. doi: https://doi.org/10.1016/j.cellsig.2003.08.011
  26. Kratz CP, Franke L, Peters H, et al. Cancer Spectrum and Frequency among Children with Noonan, Costello and Cardio-facio-cutaneus Syndrome. Br J Cancer. 2015;112(8):1392–1397. doi: https://doi.org/10.1038/bjc.2015.75
  27. Digilio MC, Conti E, Sarkozy A, et al. Grouping of Multiple-Lentines/LEOPARD and Noonan Syndromes on the PTPN11 Gene. Am J Hum Genet. 2002;71(2):389–394. doi: https://doi.org/10.1086/341528
  28. Koch CA, Anderson D, Moran MF, et al. SH2 and SH3 domeins: Elements that control interactions of cytoplasmic signaling proteins. Science. 1991;252(5006):668–674. doi: https://doi.org/10.1126/science.1708916
  29. Yang SH, Sharrocks AD, Whitmarsh AJ. MAP kinase signalling cascades and transcriptional regulation. Gene. 2013;513(1):1–13. doi: https://doi.org/10.1016/j.gene.2012.10.033
  30. Фаллер Д.М., Шилдс Д. Молекулярная биология клетки. — М.: Бином, 2017. — 256 с. [Faller DM, Shilds D. Molekulyarnaya biologiya kletki. Moscow: Binom; 2017. 256 р. (in Russ.)]
  31. Newbern J, Zhong J, Wickramasinghe RS, et al. Mouse and human phenotypes indicate a critical conserved role for ERK2 signaling in neural crest development. Proc Natl Acad Sci USA. 2008;105(44):17115–17120. doi: https://doi.org/10.1073/pnas.0805239105
  32. Balza RO Jr, Misra RP. Role of the serum response factor in regulating contractile apparatus gene expression and sarcomeric integrity in cardiomyocytes. J Biol Chem. 2006;281(10):6498–6510. doi: https://doi.org/10.1074/jbc.M509487200
  33. Yagi H, Furutani Y, Hamada H, et al. Role of TBX1 in human del22q11.2 syndrome. Lancet. 2003;362(9393):1366–1373. doi: https://doi.org/10.1016/s0140-6736(03)14632-6
  34. Xu YJ, Chen S, Zhang J, et al. Novel TBX1 loss-of-function mutation cause isolated conotruncal heart defects in Chinesepatients without 22q.11.2 deletion. BMC Med Genet. 2014;(15):78. doi: https://doi.org/10.1186/1471-2350-15-78
  35. Hu T, Yamagishi H, Maeda J, McAnally J. Tbx1 regulates fibroblast growth factors in the anterior heart field through a reinforcing autoregulatory loop involving forkhead transcription factors. Development. 2004;131(21):5491–5502. doi: https://doi.org/10.1242/dev.01399
  36. Macatee TL, Hammond BP, Arenkiel BR, et al. Ablation of specific expression domains reveals discrete functions of ectoderm- and endoderm-derived FGF8 during cardiovascular and pharyngeal development. Development. 2003;130(25):6361–6374. doi: https://doi.org/10.1242/dev.00850
  37. Frank DU, Fotheringham LK, Brewer JA, et al. An Fgf8 mouse mutant phenocopies human 22q11 deletion syndrome. Development. 2002;129:4591–4603.
  38. Alsan BH, Schultheiss TM. Regulation of avian cardiogenesis by Fgf8 signaling. Development. 2003;130(25):6361–6374.
  39. Shaikh TH, Kurahashi H, Saitta SC, et al. Chromosomee 22-specific low copy repeats and the 22q11.2 deletion syndrome: genomic organization and deletion endpoint analysis. Hum Mol Genet. 2000;9(4):489–501. doi: https://doi.org/10.1093/hmg/9.4.489
  40. Huang WY, Heng HH, Liew CC. Assignment of the human GATA4 gene to 8p23.1–p22 using fluoresence in situ hybridisation analysis. Cytogenet Cell Genet. 1996;72(2–3):217–218. doi: https://doi.org/10.1159/000134194
  41. Durocher D, Charron F, Warren R, et al. The cardiac transcription factors Nkx2-5 and GATA4 are mutual cofactors. EMBO J. 1997;16(18):5687–5696. doi: https://doi.org/10.1093/emboj/16.18.5687
  42. Garg V, Kathiriya IS, Barnes R, et al. GATA4 mutations cause human congenital heart defects and reveal an interaction with TBX5. Nature. 2003;424(6947):443–447. doi: https://doi.org/10.1038/nature01827
  43. Li X, Ho SN, Luna J, et al. Cloning and chromosomal localization of the human and murine genes for the T-cell transcription factors NFATc and NFATp. Cytogenet Cell Genet. 1995;68(3–4):185–191. doi: https://doi.org/10.1159/000133910
  44. Müller MR, Rao A. NFAT, immunity and cancer: a transcription factor comes of age. Nat Rev Immunol. 2010;10(9):645–656. doi: https://doi.org/10.1038/nri2818
  45. de la Pompa JL, Timmerman LA, Takimoto H, et al. Role of the NF-ATc transcription factor in morphogenesis of cardiac valves and septum. Nature. 1998;392(6672):182–186. doi: https://doi.org/10.1038/32419
  46. Dupays L, Jarry-Guichard T, Mazurais D, et al. Dysregulation of connexins and inactivation of NFATc1 in the cardiovascular system of Nkx2-5 null mutants. J Mol Cell Cardiol. 2005;38(5):787–798. doi: https://doi.org/10.1016/j.yjmcc.2005.02.021
  47. Horsley V, Aliprantis AO, Polak L, et al. NFATc1 balances quiescence and proliferation of skin stem cells. Cell. 2008;132(2):299–310. doi: https://doi.org/10.1016/j.cell.2007.11.047
  48. Han ZQ, Chen Y, Tang CZ, et al. Association between nuclear factor of activated T cells 1 gene mutation and simple congenital heart disease in children. Zhonghua Xin Xue Guan Bing Za Zhi. 2010;38(7):621–624.
  49. Battaglia A, Hoyme HE, Dallapiccola B, et al. Further delineation of deletion 1p36 syndrome in 60 patients: a recognizable phenotype and common cause of developmental delay and mental retardation. Pediatrics. 2008;121(2):404–410. doi: https://doi.org/10.1542/peds.2007-0929
  50. Krief S, Faivre JF, Robert P, et al. Identification and characterization of cvHsp. A novel human small stress protein selectively expressed in cardiovascular and insulin-sensitive tissues. J Biol Chem. 1999;274(51):36592–36600. doi: https://doi.org/10.1074/jbc.274.51.36592
  51. Mymrikov EV, Daake M, Richter B, et al. The shaperone activity and substrate spectrum of human heat small shock proteins. J Biol Chem. 2017;292(2):672-684. doi: https://doi.org/10.1074/jbc.M116.760413
  52. Ngo JT, Klisak I, Dubin RA, et al. Assignment of the alpha B crystallin gene to human chromosomу 11. Genomics. 1989;5(4):665–669.
  53. Venkatakrishnan CD, Tewari AK, Moldovan L, et al. Heat shock protects cardiac cells from doxorubicin-induced toxicity by activating p38 MAPK and phosphorylation of small heat shock protein 27. Am J Phisiol Heart Circ Physiol. 2006;291(6):H2680-H2691. doi: https://doi.org/10.1152/ajpheart.00395.2006
  54. Singh BN, Rao KS, Ramakrishna T, et al. Association of alpha B-crystallin, a small heat shock protein, with actin: role in modulating actin filament dynamics in vivo. J Mol Biol. 2007;366(3):756–767. doi: https://doi.org/10.1016/j.jmb.2006.12.012
  55. Golenhofen N, Ness W, Koob R, et al. Ischemia-induced phosphorilation and translocation of stress protein alpha B-crystallin to Z lines of myocardium. Am J Physiol. 1998;274(5 Pt 2):H1457–64.
  56. Егорова И.Ф., Пеняева Е.В., Бокерия Л.А. Изменения Z-дисков миофибрилл в кардиомиоцитах у больных с аномалией Эбштейна // Архив патологии. — 2015. — Т. 77. — № 6.— С. 3–8. [Egorova IF, Penyaeva EV, Bockeria LA. Altered Z-disks of myofibrils in the cardiomyocytes from patients with Ebstein’s anomaly. Arkhiv patologii. 2015;77(6):3–8. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.17116/patol20157763-8
  57. Stark K, Esslinger UB, Reinhard W, et al. Genetic association study identifies HSPB7 as risc gene for idiopathic dilated cardiomyopathy. PLoS Genet. 2010;6(10):e1001167. doi: https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1001167
  58. Inagaki N, Hayashi T, Arimura T, et al. Alpha B-crystallin mutation in dilated cardiomyopathy. Biochem Biophys Res Commun. 2006;342(2):379–386. doi: https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2006.01.154
  59. Бочков Н.П., Пузырев В.П., Смирнихина С.А. Клическая генетика. — М.: ГЕОТАР-Медиа, 2018. — 582 с. [Bochkov NP, Puzyrev VP, Smirnichina SA. Klicheskaya genetika. Moscow: GEOTAR-Media; 2018. 582 р. (In Russ.)]
  60. Курникова М.А., Блинникова Е.О., Мутовин Г.Р., и др. Современные представления о синдроме Элерса–Данлоса // Медицинская генетика. — 2004. — Т. 3. — № 4. — С. 10–17. [Kurnikova MA, Blinnikova EO, Mutovin GR, et al. Modern concept of Ehlers-Danlos syndrome. Meditsinskaya genetika. 2004;3(1):10–17. (In Russ.)].

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рисунок. Схема молекулярно-генетических сигнальных путей, ответственных за формирование АЭ и сочетающихся с ней заболеваний сердца

Скачать (262KB)
Метаданные

© Издательство "Педиатръ", 2021

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).