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Enfermedades cardiovasculares de origen genético INTRODUCCIÓN Los avances tecnológicos que se han producido en los últimos años en el campo de la biología molecular han permitido una mejora en el diagnóstico de enfermedades, incluyendo a las cardiovasculares. Dentro de este ámbito de la biología molecular, la genética es uno de los campos que mayor interés suscita en la actualidad especialmente a raíz de los datos obtenidos después de la secuenciación del genoma humano. Las nuevas tecnologías de secuenciación masiva, llamadas next generation sequencing (NGS), permiten realizar análisis genéticos completos en un tiempo reducido y de una forma coste-efectiva. Este hecho ha permitido incorporar estas nuevas herramientas genéticas en la práctica clínica, mejorando el diagnóstico de todo tipo de patologías. Una amplia variedad de enfermedades cardiovasculares son de origen genético o bien tienen un componente genético que juega un papel importante, ya sea en su manifestación y/o en su evolución. El objetivo de este capítulo es mostrar los avances en el campo de la genética molecular que actualmente se aplican a las enfermedades cardiovasculares y que influyen en la práctica médica actual, dado que: a) el conocimiento de los factores de riesgo genéticos que padece un paciente facilitará el tratamiento preventivo, que en ocasiones será el único posible; b) el diagnóstico de los individuos portadores y no portadores de una enfermedad en una familia, antes de que esta se desarrolle, permitirá limitar la prevención a los portadores y liberar de la dependencia médica a los no portadores, y c) el conocimiento de la fisiopatología a nivel molecular y celular va a facilitar el diseño de la terapia idónea, ya sea génica o convencional. https://booksmedicos.org 537 CAPÍTULO 59 Enfermedades cardiovasculares de origen genético S E C C IÓ N I II ENFERMEDADES GENÉTICAS Una enfermedad genética es la afección causada por una o por un con- junto de alteraciones patogénicas del genoma. Si el gen modificado está presente en las células germinales (óvulos y espermatozoides), puede heredarse en generaciones posteriores, siendo una enfermedad familiar. Por el contrario, si la modificación genética sólo afecta a las células somáticas del paciente, no será heredada por futuras generaciones. Las enfermedades genéticas hereditarias se clasifican en tres grandes grupos: anomalías cromosómicas, enfermedades poligénicas y enfer- medades monogénicas. Anomalías cromosómicas Llamadas también cromosomopatías, son debidas a la pérdida, adición, traslocación o inversión de material cromosómico. Estas alteraciones suelen provocar un fenotipo clínico bastante anormal, normalmente evidente y muy característico durante el examen físico, y, dado que se afecta a un grupo de genes, suelen ser enfermedades multisistémicas. Estas anomalías son responsables de hasta el 60% de los abortos espon- táneos que ocurren durante el primer trimestre y de aproximadamente el 5% de los abortos espontáneos tardíos. La incidencia de alteraciones cromosómicas en el recién nacido es del 0,5%-1%. Aproximadamente el 90% de estas anomalías se manifiestan fenotípicamente durante la primera década de la vida. Un gran número de alteraciones cromosómicas se asocian a enfer- medad cardiovascular. Las más comunes son el síndrome de Down (trisomía 21), el síndrome de Patau (trisomía 13), el síndrome de Edwards (trisomía 18) y el síndrome de Klinefelter (genotipo XXY), entre otras. En las trisomías es común observar comunicación inte- rauricular o interventricular, así como defectos conotruncales, como tetralogía de Fallot, que son frecuentes en el síndrome de DiGeorge o monosomía 22q11. También podemos encontrar alteraciones cardíacas en pacientes con síndrome de Turner (genotipo XO), donde suele haber defectos en la aorta, sobre todo coartación. Enfermedades poligénicas Las patologías que pertenecen a este grupo son las más frecuentes en la población. Se desarrollan a partir de la interacción de altera- ciones presentes en múltiples genes junto con el factor ambiental, que desempeña un papel imprescindible en la manifestación de la patología. En este grupo se incluyen enfermedades como la ateroscle- rosis o la hipertensión arterial, entre otras, que predisponen a infarto de miocardio. Numerosos genes y loci han sido descritos mediante estudios de asociación (Genome-Wide Association Study, GWAS). Sin embargo, todavía es prematuro establecer el perfil de riesgo genético de aterosclerosis o hipertensión arterial basado en el análisis de unos pocos polimorfismos o marcadores. Los estudios de genoma com- pleto que se están empezando a realizar en los últimos años permiten identificar todo tipo de alteraciones que puedan predisponer a este tipo de patologías, pero su interpretación y correlación con el riesgo de padecer la patología son uno de los grandes retos actuales de la genética clínica. Aterosclerosis En la actualidad, se han descrito diversas variantes genéticas localizadas en diferentes genes que se han relacionado con el riesgo de aterosclerosis coronaria. La mayoría de estos genes codifican para proteínas que están relacionadas con las vías metabólicas de los lípidos, como en el caso de los genes APO-A, APO-B y APO-E (hiperlipoproteinemia de tipo III). Estos genes intervienen en la eliminación de los lípidos sanguíneos y su afección causará hiperlipemias diversas. Otros genes conocidos en este campo son LPA, SORT1, LDLR, PCSK9, ANKS1A y TRIB1. Hipertensión arterial En esta enfermedad se han descrito varios genes implicados, por lo que no hay un único responsable de la patología. Pese a este hecho, es posible encontrar familias que han heredado la hipertensión arterial con un patrón mendeliano. En estos pocos casos, por tanto, hay un gen predominante que causa la enfermedad y la mayoría se sitúa en la vía metabólica de los mineralocorticoides. Destacan los genes SH2B3, GUCYA3, FURIN-FES y CNNM2. Entre estas afecciones hereditarias se encuentra la enfermedad de Liddle, debida a una alteración patogéni- ca en un canal de sodio sensible a la amilorida. Los pacientes portadores de esta alteración maligna tienen una mayor reabsorción de agua y sodio, con un aumento de la presión arterial. Los casos familiares son poco comunes, y los estudios a gran escala de individuos hipertensos están dirigidos a la identificación de los genes que predispongan a la enfermedad. Enfermedades monogénicas Este tipo de patologías se caracteriza por la existencia de una única alteración patogénica que es la responsable de la enfermedad. Pese a esto, recientemente se ha visto la existencia de familias con situación multigénica (varias alteraciones patogénicas en diferentes genes) y/o compuesta (varias alteraciones patogénicas en un mismo gen), aunque en un porcentaje de casos muy reducido. La coexistencia de factores ambientales o genes modificadores determina el fenotipo final de la enfermedad (tablas 59-1 y 59-2). El patrón de herencia de estas enfermedades sigue las leyes de Mendel: Enfermedades autosómicas dominantes. Uno de los alelos hereda- dos es defectuoso y el otro es normal. El carácter dominante de la enfermedad significa que con un solo alelo afectado por una mutación ya se puede provocar la enfermedad. La descendencia tiene un 50% de posibilidades de ser portadora de esta enfermedad si uno de los padres está afecto. Cada generación tiene afectados y tanto los varones como las mujeres pueden heredar y transmitir la enfermedad. Enfermedades autosómicas recesivas. Requiere que los dos alelos sean defectuosos para padecer la enfermedad. Es una forma, por lo tanto, mucho menos común que la autosómica dominante. Si ambos padres son portadores, la descendencia tiene un 25% de posibilidades de padecer la enfermedad y un 50% de posibilidades de ser portadora. Enfermedades ligadas al sexo. Las enfermedades ligadas al cromo- soma X pueden ser dominantes o recesivas y la alteraciónpuede ser heredada de cualquiera de los descendientes. En el caso de las dominantes, una sola copia del alelo es suficiente para desencadenar la patología. En el caso de las recesivas, se necesita homocigosis del alelo en las mujeres para expresarlo, mientras que en los hombres basta con portarlo (son hemicigóticos para el cromosoma X). Las enfermedades ligadas al cromosoma Y son muy poco comunes, debido a la escasa información genética que contiene este cromo- soma. Las enfermedades ligadas al cromosoma Y son todas aque- llas derivadas de alteraciones patogénicas de alguno de los genes presentes en el cromosoma Y. Se transmiten de padres a hijos con un 100% de penetrancia. Enfermedades mitocondriales. Estas patologías están siempre trans- mitidas por la mujer porque el cromosoma mitocondrial proviene siempre de la madre. Por lo tanto, no se produce transmisión de padre a hijo varón. La gran variedad de enfermedades monogénicas que afectan al cora- zón pueden ser divididas en cuatro grandes grupos: a) modificaciones en los genes que intervienen en el desarrollo embrionario del corazón o grandes alteraciones estructurales macroscópicas; b) alteraciones en los genes que codifican el tejido conectivo cardíaco; c) alteraciones genéticas en las proteínas que intervienen en el citoesqueleto y en el aparato contráctil o alteraciones mecánicas de los miocitos cardíacos, y, por último, d) alteraciones genéticas en los canales iónicos cardíacos. Alteraciones estructurales El corazón es el primer órgano que se forma en la embriología de los vertebrados gracias a un proceso que requiere la diferenciación, migración coordinada e interacción de multitud de células embrio- narias. El desarrollo cardíaco empieza en el día 18 y se completa el día 56 del período embrionario. Este es un período crítico en el cual diferentes factores teratogénicos pueden provocar malformaciones estructurales. Algunas de las patologías más comunes son las que se detallan a continuación. https://booksmedicos.org 538 SECCIÓN II I Cardiología Comunicación interventricular Esta patología se caracteriza por la existencia de un orificio en la pared cardíaca que separa el ventrículo izquierdo del derecho; este defecto permite que la sangre pase del lado izquierdo al derecho del corazón, por lo que la sangre rica en oxígeno se bombea de regreso a los pul- mones y no hacia el cuerpo. Este hecho comporta que el corazón deba trabajar más intensamente. La comunicación interventricular (CIV) es el defecto cardíaco congénito más común y puede ocurrir aislado o junto con otras enfermedades congénitas. La prevalencia es de hasta 50/1.000 recién nacidos vivos. Es posible que una CIV pequeña no produzca problemas graves, y muchas de ellas se cierran espontánea- mente sin ningún tipo de intervención. Las CIV más grandes pueden requerir una reparación quirúrgica durante los primeros años de vida para prevenir complicaciones. La CIV es un defecto característico del síndrome de Down, aunque se observa también en otros síndromes TABLA 59-2 Canal Enfermedad Herencia Gen (ID) Sodio SQTL Autosómica dominante SCN5A (6331) SCN4B (6330) SCN1B (6324) SBr Autosómica dominante SCN5A (6331) GPD1L (23171) SCN1B (6324) SCN3B (55800) SCN2B (6327) SCN10A (6336) Sodio- asociado SQTL Autosómica dominante CAV3 (859) SNTA1 (6640) SBr Autosómica dominante RANGRF (29098) SLMAP (7871) PKP2 (5318) Potasio SQTL Autosómica dominante KCNQ1 (3784) KCNH2 (3757) KCNE1 (3753) KCNE2 (9992) KCNJ5 (3762) KCNJ2 (3759) Autosómica recesiva KCNQ1 (3784) KCNE1 (3753) SQTC Autosómica dominante KCNH2 (3757) KCNQ1 (3784) KCNJ2 (3759) SBr Autosómica dominante ABCC9 (10060) KCNE3 (10008) KCNJ8 (3764) HCN4 (10021) KCND3 (3752) Ligada al cromosoma X dominante KCNE5 (23630) TVCP Autosómica dominante KCNJ2 (3759) Potasio- asociado SQTL Autosómica dominante AKAP9 (10142) Calcio SBr Autosómica dominante CACNA1C (775) CACNB2 (785) CACNA2D1 (781) TRPM4 (54795) SBr: síndrome de Brugada; SQTC: síndrome de QT corto; SQTL: síndrome de QT largo; TVCP: taquicardia ventricular polimórfica catecolaminérgica. TABLA 59-1 Enfermedad Herencia Locus Gen Alteraciones estructurales Comunicación interauricular Autosómica dominante 5q32 CSX-1 Autosómica dominante 8p23 GATA-4 Autosómica dominante 7p15 TTX20 Holt-Oram Autosómica dominante 12q24 TBX5 Comunicación interventricular Autosómica dominante 1p31-p21 — Heterotaxia Situs inversus Autosómica recesiva 6q21-23 CX43 Autosómica dominante 2q21 CFC1 Situs ambigus Ligada al cromosoma X Xq26 ZIC3 Alteraciones del tejido conectivo Estenosis aórtica supravalvular Autosómica dominante 7q11 ELS Síndrome de Williams Autosómica dominante 7q11 ELS Síndrome de Marfan Autosómica dominante 15q15-q20 FBN-1 Autosómica dominante 3p22 TGFBR2 Síndrome de Ehlers-Danlos Autosómica dominante 2q31 COL5A2 Autosómica dominante 1p36 PLOD1 Autosómica dominante 17q21 COL1A1 Autosómica dominante 9q34 COL5A1 Autosómica dominante 6p21 COL3A1 Autosómica recesiva/ dominante 7q22 COL1A2 Autosómica recesiva 5q23 ADAMTS2 Alteraciones mecánicas Miocardiopatía hipertrófica con WPW Autosómica dominante 7q32 PRKAG2 Miocardiopatía dilatada con alteraciones en la conducción Autosómica dominante 1q213p25 LAMINA/C SCN5A Enfermedades musculares con miocardiopatía dilatada Síndrome de Duchenne-Becker Ligada al cromosoma X Xp21 DMD Síndrome de Emery-Dreifuss Ligada al cromosoma X Xq28 EMD Síndrome de Steinert Autosómica dominante 19q13 MT-PK WPW: síndrome de Wolff-Parkinson-White. https://booksmedicos.org 539 CAPÍTULO 59 Enfermedades cardiovasculares de origen genético S E C C IÓ N I II cromosómicos. La forma aislada, sin embargo, se hereda según un patrón autosómico dominante con penetrancia variable, que no está ligada al cromosoma 21. A partir del estudio familiar, se identificó el locus en el cromosoma 1p31-p21. El gen aún no se ha encontrado a día de hoy. Un gen de susceptibilidad a la enfermedad CRELD-1 ha sido identificado en el cromosoma 3p25. Comunicación interauricular Una comunicación interauricular (CIA) es un orificio en la pared entre las dos aurículas. La afección es congénita y puede ser pequeña (se cie- rran por sí mismas durante la infancia o durante los primeros años de la niñez) o grande (pueden dañar el corazón y los pulmones, por lo que una cirugía de reparación puede ser necesaria para evitar complicaciones). Un adulto que haya tenido una CIA grande sin detectar durante décadas puede tener una expectativa de vida más corta, debido a la insuficiencia cardíaca o a la hipertensión pulmonar. Estos defectos se detectan en 1:1.500 nacidos vivos, con una relación mujer:hombre de 2-4:1. La prevalencia estimada en la población general es de 1 en 25.000. Los análisis de ligamiento en cuatro familias describieron un locus en 5q32 como la zona donde se localizaba el gen causante de comuni- cación interauricular con alteración en la conducción. En esta misma zona se había descrito el factor de transcripción NKX2-5 (CSX1 en humanos). Estudios en Drosophila y en ratones ya mostraron con anterioridad el papel de este gen en el desarrollo del corazón. El análisis de las familias y la identificación de tres mutaciones en este gen indican que csx-1 es importante en la regulación de la tabicación cardíaca durante la morfogénesis y en el mantenimiento de la función del nodo auriculoventricular. Nuevos genes GATA-4 (8p23) y TBX20 (7p15) han sido identificados como responsables de enfermedad congénita sin alteraciones de la conducción ni alteraciones no cardíacas. Síndrome de Holt-Oram El síndrome de Holt-Oram (HOS, del inglés Holt-Oram syndrome) es la forma más común del síndrome corazón-mano y se caracteriza por anomalías esqueléticas en la formación de las extremidades superiores y defectos cardíacos congénitos de diversa gravedad en la tabicación cardíaca. La prevalencia se estima en 1/100.000 nacidos vivos.Es un síndrome heredado de forma autosómica dominante. En el año 1994 se identificó el locus en el cromosoma 12. En esta zona se aisló un gen codificante para el factor de transcripción T-box 5 (gen TBX5). El análisis de expresión del gen muestra que es intensa en las aurículas y el seno coronario en el embrión de 26 días, y menor en los cojinetes endocárdicos y válvulas en los embriones de 33 a 52 días. A partir de los 33 días, la intensidad de expresión es muy elevada en los antebrazos, la tráquea, los pulmones y la pared torácica. Esta variabilidad en la intensidad de expresión y afección de órganos explica sin ninguna duda la variabilidad en el fenotipo de la enfermedad. Alteraciones en el tejido conectivo Las alteraciones de la red de fibras proteicas del tejido conectivo, cuyos componentes principales son el colágeno y la elastina, dan lugar a diferentes síndromes vasculares y cardíacos. Estenosis aórtica supravalvular La estenosis aórtica supravalvular es un estrechamiento del origen de la aorta o de otras arterias, resultado de un engrosamiento de la pared arte- rial no relacionado con aterosclerosis. Este estrechamiento puede obs- truir el flujo sanguíneo y dar lugar a un soplo cardíaco y a la aparición de hipertrofia ventricular izquierda. Tiene una incidencia de aproximada- mente 1 en 25.000 nacimientos, y la prevalencia media en la población general es de 1 en 7.500. Es una valvulopatía que puede presentarse en tres formas distintas: esporádica, autosómica dominante o asociada al síndrome de Williams (discapacidad intelectual, alteraciones en el tejido conectivo e hipercalcemia). La forma autosómica dominante se debe a una alteración patogénica en el gen de la elastina (ELN). La falta de elasticidad debida a un menor contenido de elastina en la túnica media de los vasos facilita la lesión hemodinámica del endotelio y provoca fibrosis de la túnica íntima debido a una proliferación del mús- culo liso, con la consiguiente estenosis de la aorta. Aunque la estenosis puede producirse en cualquier vaso sanguíneo, las formas más graves se producen en la aorta. En 1993 se descubrió que el síndrome de Williams también tenía su origen en alteraciones en la proteína elastina. Síndrome de Marfan Es una de las enfermedades hereditarias del tejido conectivo de sostén más frecuentes, y que afecta gravemente al sistema cardiovascular. Se transmite de forma autosómica dominante. La prevalencia se estima en 1 de cada 10.000 individuos. Sus manifestaciones clínicas son muy variables y afectan sobre todo al tejido musculoesquelético (cifoes- coliosis, aracnodactilia), al ocular (miopía, subluxación del cristalino) y al cardíaco (dilatación y disección de la raíz de la aorta, prolapso mitral). La mayoría de los pacientes son portadores de una alteración patogénica en el gen de la fibrilina-1 (FBN1), situado en el cromosoma 15q21.1. Esta glucoproteína es un componente del armazón microfi- brilar que es esencial para la correcta formación de las fibras elásticas. Los defectos en la fibrilina-1 alteran la formación de las fibras elásticas de la capa media y debilitan la pared para dar lugar a aneurismas. Se han identificado formas limítrofes de la enfermedad secundaria a mutaciones en el gen TGFBR2, localizado en el cromosoma 3, el cual codifica para el receptor del factor transformador de crecimiento β. A diferencia de otras enfermedades, la identificación del defecto molecular no ha mejorado el diagnóstico, el cual se realiza fácilmente con un estudio ecocardiográfico, y su utilidad para el pronóstico es limitada, ya que las correlaciones fenotipo-genotipo son poco conocidas. También se han descrito alteraciones patogénicas del gen que codifica otro com- ponente de las fibras elásticas, la fibrilina-2 (FBN2), responsable de la aracnodactilia congénita. A diferencia del síndrome de Marfan, esta rara enfermedad autosómica dominante no provoca alteraciones de la aorta, pero se asocia a malformaciones conotruncales en el 15% de los casos. Síndrome de Ehlers-Danlos Este síndrome no es una enfermedad, sino un grupo de enfermedades que pueden afectar a diversos órganos. Actualmente, hay más de 17 genes que siguen patrones de herencia autosómica dominante, recesiva y ligada al cromosoma X. Si nos centramos en el tipo vascular (tipo IV), es una enfermedad autosómica dominante causada por alteraciones en el colágeno, que se caracteriza por la mayor elasticidad de la piel, prolapso de la válvula mitral y rotura espontánea y aneurismas de las arterias mayores. Hay numerosas mutaciones que causan la enfermedad, todas ellas descritas en proteínas de colágeno. Es una enfermedad causada por alteraciones en el colágeno de tipo III (COL3A1), que causan una reduc- ción en la síntesis de colágeno y aumento en el riesgo de aneurisma. Alteraciones mecánicas del miocardio La mayoría de las miocardiopatías primarias o idiopáticas son genéticas. Al principio se sugirió que las alteraciones del aparato contráctil de la célula cardíaca o sarcómero eran responsables de la miocardiopatía hipertrófica, mientras que las alteraciones de las proteínas de citoes- queleto daban lugar a la miocardiopatía dilatada. En los últimos años se ha visto un solapamiento entre ambas enfermedades en cuanto a las proteínas responsables de cada una de las mismas. Miocardiopatía hipertrófica La miocardiopatía hipertrófica es una enfermedad genética del miocar- dio caracterizada por hipertrofia ventricular izquierda. El engrosamien- to del músculo del corazón puede dificultar que este último bombee sangre, dando lugar a arritmias malignas y riesgo de muerte súbita. Se estima que la miocardiopatía hipertrófica afecta a 1 de cada 500 personas. Esta enfermedad tiene una herencia autosómica dominante y está causada por alteraciones patogénicas en genes que codifican principalmente para proteínas sarcoméricas. La enfermedad es genéticamente muy heterogénea. Se han descrito más de 700 alteraciones patogénicas distribuidas en más de 15 genes, y se sospecha que sólo se han identificado alrededor del 75% de los genes responsables de la enfermedad. El primer locus descubierto fue en el cromosoma 14q12 y 1 año más tarde se detectaron las primeras mutaciones en el gen que codifica para la miosina β (MYH7) en este locus. Desde entonces se han identificado diversas mutaciones en otros genes, siendo los mayoritarios MYBPC3, MYL2, TNNT2, TNNI3 y TPM1. Otros genes como MYH6 y ACTA1 se han asociado a esta enfermedad, pero su incidencia es muy baja. También se han descrito alteraciones patogénicas en el gen PRKAG2 como responsables de esta anomalía asociada a síndrome de Wolff-Parkinson-White. Las alteraciones patogénicas en el gen de la troponina suelen ser muy https://booksmedicos.org 540 SECCIÓN II I Cardiología malignas, casi todas ellas asociadas a una alta incidencia de muerte súbita, en un corazón con muy poca hipertrofia y, en general, sub- clínica. En cambio, las alteraciones patogénicas de la proteína C unida a la miosina tienen un curso clínico favorable y la hipertrofia sólo se manifiesta muy tardíamente. En una misma familia puede haber individuos con mayor grado de hipertrofia y muerte súbita que otros, lo que indica que existen genes modificadores junto con otros factores ambientales. La identificación de estos modificadores genéticos es importante para la estratificación del riesgo de muerte súbita. Uno de los genes modificadores que ha sido identificado recientemente es el gen que codifica la enzima convertidora de la angiotensina (ECA). La identificación de los no portadores permite excluir a estos pacientes de seguimientos y restricciones de actividad deportiva. Además, el diagnóstico ecocardiográfico es poco sensible y la ausencia de hiper- trofia no garantiza un buen pronóstico. Pese a este hecho, las técnicas de imagen están cada vez consiguiendo una mayor resolución, con lo que las pequeñas alteraciones en los estadios más tempranos de la patologíase pueden identificar cada vez mejor y más tempranamente, ayudando tanto al diagnóstico como al abordaje terapéutico. Actual- mente, las guías clínicas recomiendan el estudio genético de los genes mayoritarios: MYH7, MYBPC3, MYL2, TNNT2, TNNI3 y TPM1, responsables del 45%-50% de los casos. Miocardiopatía dilatada En esta enfermedad, el miocardio se debilita progresivamente, dando lugar a una dilatación de las cavidades. La consecuencia es que dis- minuye la fracción de eyección o cantidad de sangre que el corazón expulsa en cada latido. Se produce así una alteración del ritmo normal del corazón, dando lugar a arritmias malignas y riesgo de muerte súbita. En la actualidad, la prevalencia de la miocardiopatía dilatada está en un rango de 1/2.500 hasta 1/250 personas. Es más frecuente en la tercera y cuarta década de la vida, más prevalente en hombres que en mujeres (3:1) y con diferencias raciales. A día de hoy no se conoce la real prevalencia de la miocardiopatía dilatada familiar, pero se la estima en el 30%-50% de los casos. Hay diferentes patrones de herencia en la enfermedad: 1) autosómico dominante; 2) autosómico recesivo; 3) ligado al cromosoma X, y 4) mitocondriales. La causa de esta enfermedad es una alteración patogénica en alguno de los genes que codifican para proteínas del citoesqueleto del miocardiocito, cuya función es mantener una estructura en el citoplasma que confiera rigidez y facilite la transmisión de la fuerza contráctil a los miocitos adyacentes para conseguir una contracción coordinada. Se han identificado alteraciones patogénicas en más de 60 genes, pero con incidencia baja. En la actualidad los genes mayoritarios son LMNA/C y TTN. También se han encontrado alteraciones en el gen de la distrofina (DMD) en las enfermedades ligadas al cromosoma X, aunque también en los genes EMD y TAZ. Aquellas con herencia autosómica dominante muestran alteraciones en los genes que codifican para la actina (ACTN), la desmina (DES), el δ-sarcoglicano (SGCG) y el β-sarcoglicano (SCGB). Estas proteínas forman parte de las proteínas citoesqueléticas del miocito cardíaco. También se han identificado muta- ciones en los genes que codifican el sarcómero, estructura responsable de generar la fuerza contráctil. Se han descrito mutaciones en el gen que codifica para la cadena pesada de β-miosina (MYH7), la troponina T (TNNT2) y la α-actina (ACTA). Actualmente, las guías clínicas recomiendan el estudio genético de los genes mayoritarios: LMNA, TTN, MYH7, TNNT2, responsables del 45%-50% de los casos. Miocardiopatía arritmogénica Es una alteración del miocardio, principalmente del ventrículo derecho, pero que puede también afectar al ventrículo izquierdo. Se caracteriza por una sustitución progresiva del tejido cardíaco por tejido adiposo y fibroso con consiguiente alteración de la transmisión eléctrica, arritmias malignas y riesgo de muerte súbita por fibrilación ventricular. Se estima una prevalencia de 1:5.000. La enfermedad tiene dos patrones distintos de herencia. La forma más común es la autosómica dominante y se han identificado hasta el momento más de 10 genes, todos relacionados con el mantenimiento de la integridad celular y la formación de la placa desmosómica, bien sea directa o indirectamente. Los genes mayoritarios son PKP2 (placofilina-2), DSP (desmoplaquina), DSC2 (desmocolina) y DSG2 (desmogleína-2). Se han descrito también dos síndromes recesivos: Carvajal (DSP) y Naxos (JUP). Los individuos presentan, además de la enfermedad cardíaca, queratodermia palmoplantar y un cabello rizado típico. En el primero, la enfermedad cardíaca se manifies- ta durante la infancia en forma de miocardiopatía dilatada. El 50% de los pacientes desarrollan insuficiencia cardíaca y la mayoría de ellos mueren durante la adolescencia si no se trasplantan. El gen alterado en esta enfermedad es el gen DSP, que codifica una proteína des- mosómica: la desmoplaquina. El segundo caso, al ser muy frecuente en la isla griega de Naxos, se llama síndrome de Naxos y el gen responsable es JUP (placoglobina). Actualmente, las guías clínicas recomiendan el estudio genético de los genes mayoritarios: PKP2, DSP, DSC2 y DSG2, responsables del 55%-60% de los casos. Alteraciones eléctricas Las unidades fundamentales de la excitabilidad cardíaca son los cana- les iónicos. La coordinación de miles de estos canales en cada célula produce el potencial de acción cardíaco y en último término el ritmo cardíaco. Avances en la electrofisiología celular y la biología molecular han permitido el estudio de estos canales y la comprensión del efecto de las diferentes alteraciones patogénicas en la actividad iónica celular. Las alteraciones patogénicas que afectan a estos canales celulares pueden ser causa de muerte súbita en individuos con corazones estructuralmente normales. La limitación más importante en el estudio de estas familias con muerte súbita es precisamente la dificultad en encontrar familias lo bastante extensas para llevar a cabo análisis genéticos que permitan poder corroborar la herencia de la variante genética anómala. Los genes candidatos a ser causantes de arritmias son aquellos que codifican canales iónicos. Desde la identificación en el cromosoma 11, en 1991, del primer locus de síndrome de QT largo congénito se han descrito numerosos loci con genes causantes de arritmias familiares. En la actualidad, se han descubierto numerosos genes en varias enfermedades arritmogénicas: síndrome de QT largo congénito, síndrome de QT corto, fibrilación auricular, taquicardia ventricular polimórfica cateco- laminérgica y síndrome de Brugada, entre otras. Las dos enfermedades más comunes son el síndrome de QT largo y el síndrome de Brugada. Ambas tienen importantes similitudes. En primer lugar, las dos están asociadas a arritmias ventriculares malignas en corazón estructuralmente normal. En segundo lugar, las dos enfermedades son causadas en parte por alteraciones en un mismo gen, el canal de sodio (SCN5A), situado en el cromosoma 3. El efecto in vitro de la alteración patogénica en la función del gen es contrario en los dos síndromes, pero el resultado final es la fibrilación ventricular con alto riesgo de muerte súbita. Síndrome de QT largo congénito El síndrome de QT largo congénito es una alteración en la repolarización identificado por las alteraciones electrocardiográficas de prolongación del intervalo QT, corregido por la frecuencia cardíaca, bradicardia relativa, alteraciones en la onda T y episodios de taquiarritmias ventriculares, particularmente torsade de pointes. El síndrome de QT largo puede ocurrir de forma hereditaria, esporádica o adquirida. La presentación clínica es bastante similar en las tres formas; sin embargo, hay unas variaciones mínimas en cada una. Se han descrito dos formas hereditarias: 1) síndrome de Romano-Ward, la forma hereditaria más común y que es transmitida de forma autosómica dominante, y 2) síndrome de Jervell y Lange-Nielsen, una forma poco común de QT largo congénito y que se transmite de forma autosómica recesiva. Estos pacientes tienen una presentación clínica idéntica a los del síndrome de Romano-Ward, pero también padecen sordera sensorineural. Los individuos con el síndro- me de Jervell y Lange-Nielsen suelen tener un intervalo QT más largo comparado con los de Romano-Ward y tienen un curso más maligno. Se han identificado varios genes causantes de la enfermedad. Estos defectos representan probablemente el 85% de los casos. Los princi- pales genes responsables son KCNQ1 (LQT1), KCNH2 (LQT2) y SCN5A (LQT3). Las alteraciones patogénicas inducen proteínas que modifican tanto la funcionalidad como la localización celular idónea de la bomba de sodio, el canal de calcio y sodio y los receptores de inositol trifosfato. Los estudios in vitro han mostrado que en la afectación de los canales de potasio las alteraciones patogénicas crean unos canales no funcionales. En el canal de sodio, el defecto provocauna disminución en la rapidez de inactivación del canal, para provocar una corriente continua de sodio hacia el interior celular. Esta mínima corriente es https://booksmedicos.org 541 CAPÍTULO 60 Cardiopatías congénitas S E C C IÓ N I II suficiente para alterar el balance iónico durante la fase plateau del potencial de acción y prolongar la repolarización. Con la identificación de los diferentes genes se ha intentado correlacionar el electrocardio- grama con las alteraciones patogénicas para identificar características distintivas que permitan definir mejor los factores pronósticos. Se investigó la relación entre los diferentes genes afectados y el patrón de repolarización. Los pacientes con alteraciones patogénicas en el canal de sodio presentan una onda T en el electrocardiograma de alta amplitud, significativamente diferente de la onda T moderadamente tardía y de baja amplitud de los afectados en el cromosoma 7. Sin embargo, estos datos electrocardiográficos no son completamente predictivos del genotipo debido a los múltiples factores genéticos y adquiridos que influyen en el fenotipo de la repolarización ventricular. Actualmente, las guías clínicas recomiendan el estudio genético de tres genes: KCNQ1, KCNH2 y SCN5A, responsables del 75%-80% de los casos. Síndrome de Brugada El síndrome de Brugada está caracterizado por el bloqueo de rama derecha, elevación del segmento ST en V1-V3 y muerte súbita con corazón estructuralmente normal. El hecho de que se identificasen familias de afectados con el síndrome hizo sospechar la posibilidad de una base genética. A partir de la recolección de estas familias, se realizó un estudio exhaustivo de genes candidatos para fibrilación ventricular. A pesar de que los pacientes presentan un intervalo QT dentro de la normalidad, los genes causantes de la forma familiar de QT prolongado fueron considerados buenos candidatos para la arritmia. Los estudios en familias italianas y españolas mostraron que había unas alteraciones patogénicas que afectan al canal de sodio (SCN5A) presente en el cro- mosoma 3, el mismo canal que causa QT largo congénito. Las altera- ciones patogénicas, sin embargo, tienen un efecto inverso a las de los pacientes con QT largo. En el QT largo, el canal de sodio mutado tiene una pérdida minúscula, pero continua, de sodio para alargar el período de repolarización. Nuevos genes han sido recientemente identificados, pero con una incidencia mucho menor. Además, se ha descrito el gen KCNE5, ligado al cromosoma X, como posiblemente también asociado a la enfermedad. Actualmente, las guías clínicas recomiendan el estudio genético del gen SCN5A, responsable del 25%-30% de los casos. Fibrilación auricular familiar Los tratamientos en la fibrilación auricular siguen basados en la dis- minución de la frecuencia cardíaca y la prevención de la embolia mediante fármacos. Se han publicado algunos casos de fibrilación auricular que afectan a diferentes individuos en una familia. Estas publicaciones han sido bastante limitadas en el número de pacientes, pero han confirmado que en algunos casos la arritmia tiene una base genética. El primer locus causante de fibrilación auricular familiar fue descrito en el cromosoma 10, pero el gen aún no ha sido definido. Des- de entonces se han encontrado varios genes causantes de la enfermedad familiar, pero los mayoritarios son KCNQ1, KCNE2, KCNJ2, KCNA5 y SCN5A. Además, se ha descrito una forma somática de la enfermedad causada por mutaciones en conexina 40 (GJA5) en el tejido auricular. Síndrome de QT corto El síndrome de QT corto es probablemente la enfermedad familiar causante de muerte súbita más grave, con la penetrancia más elevada. Está caracterizada por la presencia de muerte súbita y episodios de fibrilación auricular en pacientes jóvenes que tienen un electrocardio- grama típicamente con una reducción significativa del intervalo QT. Se han descubierto varios genes causantes de la enfermedad, pero hay dos principales (KCNQ1 y KCNH2). Actualmente, las guías clínicas recomiendan el estudio genético de estos dos genes principales, res- ponsables del 35%-40% de los casos. Bloqueo de rama familiar Se han encontrado dos loci en el cromosoma 19 responsables del blo- queo de rama familiar. El fenotipo es bastante variable y los afectados pueden presentar desde un bloqueo de primer grado a un bloqueo AV completo. No se han identificado aún los genes. Mutaciones en el gen SCN5A producen también enfermedad degenerativa de la conducción. En este caso, la mutación disminuye la función del gen, como en el síndrome de Brugada. Taquicardia ventricular polimórfica catecolaminérgica Alteraciones patogénicas en el gen RyR2 (receptor de la rianodina) han sido identificadas como causantes de la enfermedad. Tiene una mortalidad de alrededor del 30% antes de los 30 años y se caracteriza por las salvas de taquicardia polimórfica bidireccional durante el ejercicio. Una forma recesiva de la enfermedad ha sido asociada a mutaciones en calsecuestrina (gen CASQ2), también con funciones en la regulación del calcio intracelular. Hoy en día hay otros genes, pero responsables de un porcentaje minoritario de casos, algunos de ellos incluso con herencia autosómica recesiva. Actualmente, las guías clínicas recomiendan el estudio genético del gen RyR2, responsable del 45%-50% de los casos. BIBLIOGRAFÍA ESPECIAL Cowan JR, Ware SM. Genetics and Genetic Testing in Congenital Heart Disease. Clin Perinatol 2015;42:373-93. Lebo MS, Baxter SM. 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