Cœur, génétique et sports
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Cœur, génétique et sports
AMDTS AMDTS Coeur, génétique et sports Centre de Référence pour les maladies cardiaques héréditaires Département de Cardiologie; Inserm U621; Université Paris VI; Dr Richard AMORETTI Docteurs CHARRON & RICHARD Hôpital PitiéSalpêtrière, Paris, France AMDTS AMDTS Cardiomyopathie Hypertrophique Définition : hypertrophie asymétrique VG Prévalence : 1/500 Complications : mortalité 1 à 2 % par an Mort subite (effort, entre 10 et 40 ans le plus svt) Insuffisance cardiaque (après 30 ans le plus svt) Formes familiales : 55% dans études échographiques et mutations de novo Transmission : autosomique dominante Expressivité : variable Maron BJ. JAMA 2002;287:1308 ACC/ESC clinical expert consensus document. Eur Heart J 2003;24:1965 Elliott, McKenna Lancet 2004;363:1881 Charron & Komajda. Expert Rev Mol Diagn 2006;6:65 AMDTS AMDTS CMH familiale : bases moléculaires Chromosome 14 Locus q11-q12 Gène MYH7: chaîne lourde de la bêta myosine Mutation : Arg403Gln Jarcho et al. NEJM 1989 Geisterfer-Lowrance et al. Cell 1990 AMDTS AMDTS Hétérogénéité Génétique dans la CMH Gène Locus Protéine Fréquence Mutations -------------------------------------------------------------------------------------MYH7 14q12 chaîne lourde b myosine 20-35% 134 TNNT2 1q32 troponine T 5-15 23 TPM1 15q22.1 a tropomyosine <5 8 MYBPC3 11p11.2 protéine C cardiaque 20-40 96 MYL3 3p chaîne légère e myosine <1 5 12q23 19p13.4 15q11-q14 3p21.3-p14.3 2q31 14q12 11p15.1 chaîne légère r myosine MYL2 TNNI3 ACTC TNNC1 TTN MYH6 CSRP3 TCAP 17q12 muscle LIM proteine 1-5 5 <2 rare rare rare rare 10 23 6 1 1 2 3 téléthonine rare 2 troponine I actine cardiaque troponine C titine chaîne lourde a myosine from Charron & Komajda. Expert Rev Mol Diagn 2006;6:65-78. AMDTS AMDTS La CMH : une maladie du sarcomère From Cannon III RO. NEJM 2003;349:1016 AMDTS AMDTS Distribution des gènes et des mutations dans la population française N= 197 cas index indépendants atteints de CMH Analyse systématique de 9 gènes : MYH7, MYBPC3, TNNI3, TNNT2, MYL2, MYL3, TPM1, ACTC, TNNC1 Mutation identifiée chez 124 cas index (63%) Total = 97 mutations différentes (dont 60 nouvelles) - MYBPC3 52 (42%) - MYH7 50 (40%) - TNNT2 8 (6.5%) - TNNI3 8 (6.5%) - MYL2 5 (4%) - MYL3 1 (<1%) - Autres : 0 Deux gènes (protéine C cardiaque et chaîne lourde b myosine) responsables de 82% de toutes les mutations identifiées Richard et al. Circulation 2003;107:2227 AMDTS AMDTS Gène MYH7: chaîne lourde b de la myosine Locus14q11 Chromosome : Jarcho et al. NEJM 1989 MYH7 Gène : 5’ (23 kb) 3’ 1 40 beta myosin heavy chain head neck rod Protéine :NH2 COOH 1935 aa ATP Actin RLC, ELC Geisterfer-Lowrance et al. Cell 1990 AMDTS AMDTS Physiopathologie de la CMH (gène MYH7) Dong Gao 1999 Mutation faux sens Protéine intégrée dans le sarcomère (effet dominant négatif) Acto-myosin translocation Cuda 1993 Geogakopoulos 1999 Anomalies biochimiques Altération sensibilité au Ca2+ ↓ activité ATPase Défauts mécaniques ↓ interactions actine-myosine ↓ force développée par fibre musculaire Structure +/- assemblage anormal du sarcomère Fonction de l’organe Dysfonction diastolique Larguage de facteurs de croissance Arad 2002 (voie de signalisation ?) Tissu: hypertrophie myocytes / prolifération fibroblastes Organe: hypertrophie / fibrose AMDTS AMDTS La transmission de la maladie revisitée par la génétique moléculaire No mutation No mutation ? : mutation : mutation ? Autosomique dominant (50% risque pour fratrie/descendance) Héritabilité ? Transmission ? → mutation de novo (50% risque /enfants mais 0% / fratrie) AMDTS AMDTS Distribution des gènes et des mutations dans la population française N= 197 cas index indépendants atteints de CMH N = 172 formes familiales N = 25 formes sporadiques Mutation identifiée chez 109 cas index (63%) Mutation identifiée chez 15 cas index (60%) (MYBPC3 et MYH7: 82%) (MYBPC3 et MYH7: 80%) Richard et al. Circulation 2003;107:2227 AMDTS AMDTS L’histoire naturelle revisitée par la génétique moléculaire Age de début : pénétrance liée à l’âge Effet de l’âge sur l’hypertrophie Penetrance (%) N = 90 porteurs de mutation (10 familles) 100 80 60 Healthy HCM 40 20 0 10-29 y. 30-49 y. ≥ 50 y. Charron et al. Gen Counsel 1997 Niimura et al. NEJM 1998 AMDTS AMDTS Quelle enquête cardiologique chez les apparentés ? Pratique à l’Hôpital Pitié-Salpêtrière : Tous les 4-5 ans avant l’âge de 10 ans Tous les 1-2 ans, entre 10 et 18-20 ans Tous les 2-4 ans, après 18-20 ans (jusqu’à 50-60 ans) Maron BJ et al. JACC 2004;44:2125 AMDTS AMDTS Bilan cardiologique chez les apparentés Ne pas oublier l’ECG ! Q waves may be present before LVH on Echo in mutation carriers 92 subjects with a mutation; and 29 without LVH Out of these 29 subjects: 27% have deep Q waves (> 3 mm) on ECG ! Konno et al. Eur Heart J 2004; 25:246 AMDTS AMDTS Conseil génétique et diagnostic génétique dans les Cardiomyopathies Intérêt diagnostique Stratification du pronostic test diagnostique test pronostique Evaluation des apparentés test prédictif/présymptomatique Evaluation du risque de transmission test prénatal AMDTS AMDTS Test génétique à visée diagnostique Les causes génétiques d’hypertrophie pathologique Cardiomyopathie hypertrophique CMH (sarcomère) Surcharges en glycogène : Arad et al. JCI 2002 Maladies lysosomales Gène PRKAG2 (CMH + WPW + BAV) Maladie de Pompe (alpha 1-4 glucosidase) Maladie de Fabry (alpha galactosidase) Maladie de Danon (LAMP-2) (CMH + CPK/myopathie) Sachdev et al. Cic 2002 Charron et al. Heart 2004 Autres : Maladie de Noonan (PTPN11); Myocarde non compacté (G4.5, alpha dystrobrevin, ZASP) Amylose familiale (transthyrétine…); Origine mitochondriale… Murphy et al. EHJ 2005 AMDTS AMDTS Diagnostic différentiel chez le sportif CMH débutante ou Cœur d’athlète ? • • • • • HVG physiologique Septum < 15-16 mm HVG homogène Diamètre VG > 55 mm Fonction diastolique normale (et DTI) OG normale • • • • • • • • • Régression HVG si arrêt sport Absence de symptômes Pas d’atcd familial CMH ou mort subite ECG, VO2 max, holter ECG normaux • • • • Zone grise CMH Septum > 15 mm HVG asymétrique Diamètre VG < 45 mm Fonction diastolique anormale (et DTI) OG dilatée Persistance HVG si arrêt sport Symptômes présents Atcd familial de CMH ou mort subite ECG, VO2 max, holter ECG anormaux AMDTS AMDTS Stratégie et Impact du diagnostic génétique (1) mutation identifiée dans la famille Si Mutation identifiée dans la famille (chez le cas index) Test génétique chez l’apparenté « sain » Pas de mutation Présence d’une mutation - Poursuite activité sportive ++ - Pas de suivi médical spécifique - Pas de risque de transmission à la desendance Stop Sport ++ Suivi médical (Echo, ECG…) Dépistage précoce de l’expression cardiaque Mise en place traitement (IEC si CMD aS) (discussion Def si CMH) Surveillance descendance Prévention Décès cardiaque AMDTS AMDTS Diagnostic d’une forme débutante A., 17 ans, lycéen et footballeur (compétition) Pas de symptômes, Echo SIV 13 mm, OG dilatée Famille avec CMH: Morts subite chez un oncle (46 ans) et un grand oncle (39 ans) Mère: arythmie, AVC, pace maker, défibrillateur Mutation dans la famille: gène MYL2 (D166V) (sa mère…) Test génétique: mutation présente chez l’adolescent Confirmation de la CMH débutante, Prise en charge cardiologique; et restrictions sportives (football interdit) AMDTS AMDTS Limites du test génétique dans la situation n°1 ? Suppose la mutation identifiée chez le propositus dans la famille Par contre, rapidité du résultat chez l’apparenté (qlq jours ou semaines) parfaite fiabilité du résultat chez l’apparenté AMDTS AMDTS Stratégie et Impact du diagnostic génétique (2) mutation /pathologie inconnue dans la famille Prélèvement sanguin chez le sportif avec anomalies cardiaques suspectes NB toute la famille = inutile dans un premier temps Analyse successive des gènes répertoriés (exons et jonctions intronexons) les plus prévalents (ex MYBPC3, MYH7, TNNT2, TNNI3, MYL2 dans la CMH) par une technique de détection de mutation (SSCP, DHPLC) Puis, si variant génétique trouvé, analyse par séquençage, et test d’une population contrôle…pour confirmer la nature pathologique du variant génétique (= mutation causale) AMDTS AMDTS Le cas de M. B., 19 ans, antillais Footballeur (L2) Asymptomatique, PA 135 / 85 mmHg ECG systématique : HVG électrique Echo : SIV 14 mm, PP 12 mm, DTDVG 46 mm Pas de contexte familial de CMH ni de décès précoce Déconditionnement: SIV 13 mm Test génétique : → mutation du gène MYBPC3 Affirmation de la CMH Arrêt de son activité de compétition AMDTS AMDTS Limites des tests génétiques dans la situation n°2 ? Le DÉLAI DE RÉPONSE (3 à 6 mois) N’a de valeur que positif (si mutation trouvée) : SI ABSENCE DE MUTATION TROUVÉE : NE PERMET PAS DE CONCLURE +++ Explications : Gène impliqué non recherché car trop rare Gène impliqué non connu (reste à identifier) Sensibilité de la technique moléculaire (80 à 95%) Autre maladie rare non reconnue AMDTS AMDTS Les tests génétiques chez le sportif Pour quels patients dans situation n°2 ? Sélectionner les indications +++ Proposition : sportif avec échographie présentant les anomalies suivantes : Si HVG échographique avec paroi 13 à 16 mm (12 à 15 chez la femme) Et un autre critère mineur parmi : Asymétrie paroi SIV/PP > 1,3 Diamètre VG < 50 mm (ou < valeur maxi selon age et SC) Fonction diastolique anormale (E<A ou DTI Ea < 14 cm/s anneau mitral) Présence de symptômes compatibles avec une CMH Persistance anomalies écho après déconditionnement (3 mois) ATCD familiaux de CMH ou de mort subite inexpliquée (< 50 ans) Nb si présence de trois critères mineurs : diagnostic de CMH hautement probable et test génétique pas forcement utile Charron P, Dubourg O, Komajda M. AMDTS AMDTS Aspects médico-légaux du test génétique prédictif Décret n° 2000-570 du 23 juin 2000 Conditions de prescription et communication des résultats « Le consentement…doit être libre et éclairé par une information préalable... et donné par écrit » « Chez une personne asymptomatique…la prescription …ne peut avoir lieu que dans le cadre d ’une consultation médicale individuelle…effectuée par un médecin oeuvrant au sein d ’une équipe pluridisciplinaire rassemblant des compétences cliniques et génétiques. Cette équipe doit…être déclarée au ministre chargé de la santé » « Le médecin consulté délivre une attestation… (qui) est remise au praticien agrée réalisant l ’examen » « le compte rendu d ’analyse…signé par un praticien responsable agréé…doit être adressé exclusivement au praticien prescripteur des examens génétiques » « Le médecin prescripteur ne doit communiquer les résultats de l ’examen… qu’à la personne concernée…(et) dans le cadre d ’une consultation médicale individuelle » AMDTS AMDTS Test génétique à visée pronostique Gène Pénétrance Hypertrophie Pronostic b-myosine variable variable variable modérée mauvais (17±5mm) (MS avt 30 a.) modérée favorable Troponine T faible (75%) Proteine C faible (< 50% avt 30 a.) (12±4mm avt 30 a.) (avt 30 y.) Relations phénotype-génotype AMDTS AMDTS M. H… 21 ans, pauci symptômatique Echo SIV 23 mm Holter RAS mais test d’effort: profil TA plat Famille: mère décédée de mort subite à 46 ans (cause ?) → Quelle CAT ? Génotypage: mutation Arg92Gln / gène troponine T → Implantation de défibrillateur AMDTS AMDTS Diagnostique présymptomatique: stratégie moléculaire Analyse SSCP A B C D E Chez le cas-index (étape 1): Séquençage A/G Analyse des gènes les plus fréquents (PCR / SSCP ou DHPLC / séquençage) Etape longue (et coûteuse pour le labo.) Chez les apparentés (étape 2): Etape facile et rapide AMDTS AMDTS Conseil prénatal et diagnostic prénatal Le diagnostic prénatal Enjeux spécifiques à la CMH Prélèvement en début de grossesse (amniocentèse / trophoblastes, 10-12 sem grossesse) Discussion Interruption Médicale de G. selon statut du foetus Techniquement possible si la mutation est connue chez le parent Gravité indéniable, mais variabilité de l’expression ++, possible début tardif, et thérapeutique disponible (mais svt lourde: défib., greffe) Discuter les alternatives Prendre le risque d’une grossesse: Procréation médicalement assistée (donneur de sperme…) Adoption Diagnostic pré-implantatoire ? AMDTS AMDTS Conclusions Des avancées majeures ont été accomplies dans la génétique moléculaire de la CMH, et le diagnostic moléculaire peut maintenant se discuter en pratique clinique dans certaines situations Le test génétique peut améliorer la prise en charge des patients et de leur famille (test diagnostique/pronostique/prédictif/prénatal) Les limites sont encore techniques liées à l’hétérogénéité génétique (délai d’identification de la mutation chez le cas index) De plus, les enjeux médicaux et psychologiques sont parfois complexes (test prédictif, prénatal) Une prise en charge pluridisciplinaire est souvent nécessaire, pour donner au patient une information éclairée et l’accompagner au mieux dans sa démarche (cardiologue, généticien, psychologue…) AMDTS AMDTS Consultation Pluridisciplinaire de Cardiogénétique CHU Pitié-Salpêtrière tel 01 42 16 13 95 ou 46 [email protected] CHU Pitié-Salpêtrière (R. Frank, M.Komajda) CHU Lariboisière ( I. Denjoy, A. Leenhardt) CHU A. Paré (O. Dubourg) CHU HEGP (JY. Le Heuzey, M. Desnos) CHU R. Debré (JM. Lupoglazoff) CHU Necker (D. Bonnet, D. Sidi) Coordonnateur du Centre: Ph. Charron Label du Ministère de la Santé (2005-2009) AMDTS AMDTS Le test prédictif chez l’enfant Implications psychologiques plus complexes Aspects médico-légaux (Décret n° 2000-570 du 23 juin 2000): « les examens ne peuvent être prescrits chez un mineur que si ce dernier ou sa famille peuvent personnellement bénéficier de mesures préventives ou curatives immédiates » AMDTS AMDTS Les principes généraux du test génétique Information éclairée préalable (avant même d’avoir réalisé tout prélèvement sanguin, et par une équipe habilité pour le test prédictif) Autonomie (décision qui revient in fine au consultant lui-même) Recueil par écrit du consentement (et attestation de recueil par le médecin) Liberté (respect du droit de savoir, et du droit de ne pas savoir) Analyse moléculaire dans un laboratoire habilité Résultat donné à la personne concernée, en consultation individuelle Confidentialité (respect du secret médical vis-à-vis des tiers: notamment sa famille, l’employeur, les compagnies d’assurance D’après les recommandations de la Société Française de Génétique Humaine (www.sfgh.net) AMDTS AMDTS La procédure en pratique au CHU Pitié-Salpêtrière Consultation Individuelle Etape 1 : Information (trio : cardiologue, généticien, psychologue) Etape 2 : Délai de réflexion avant la décision de pratiquer le test génétique Etape 3 : Prélèvement sanguin et biologie moléculaire Arrêt de la procédure (temporaire ou définitif) Etape 4 : Annonce du résultat Etape 5 : Suivi régulier (évaluation de l’impact psychologique, et bilan cardiaque régulier si test génétique positif) J Med Genet, 2002;39:741-746 P. Charron, D. Héron, M. Gargiulo, M-L Babonneau, A. Mallet, J. Feingold. AMDTS AMDTS Complexité des enjeux du test génétique prédictif Si mutation présente Si mutation absente Csq positives - Incertitude levée - Initier une surveillance cardiologique régulière (écho, ECG) ++ (améliorer prise en charge et ttt) - Csq négatives - Pas de traitement à ce stade - Anxiété / risque évolutif (âge de début, sévérité) - Anxiété / risque de transmission - Incertitudes - Bénéfice d’une hygiène de vie modifiée ? (restriction sportive/CMH ou CVDA, abstinence alcool/CMD) - Bénéfice médico-économique ? - Problème d’assurance ? Emploi ? - Incertitude levée - Pas besoin de surveillance cardiologique - Pas de risque de transmission Possible culpabilité / fratrie est on certain de la causalité du variant chez le cas index ? de l’absence de 2e mutation ? from Charron P. Clinical genetics in Cardiology. Heart 2006, in press. AMDTS AMDTS Le syndrome du QT long congénital Syncopes, torsades de pointes, mort subite : stress ou effort Prévalence : 1/5000 naissances Dr DENJOY QRS T P QTc > 440ms Syndrome de Jervell-Lange et Nielsen Syndrome de Romano-Ward Autosomique récessif Autosomique dominant (>95%) Autosomique récessif (<5%) Surdité totale bilatérale Audition normale AMDTS AMDTS SQTL autosomique dominant Types Gènes Courant Fréquence LQT1 KCNQ1 Iks 35 - 45 % LQT2 KCNH2 Ikr 30 - 40 % LQT3 SCN5A INa 5 - 10 % LQT4 ANKB Na/Ca <1% LQT5 KCNE1 Iks <1% LQT6 KCNE2 Ikr <1% AMDTS AMDTS Les formes récessives ou rares JLN JLN1 Gènes KCNQ1 Courant JLN2 KCNE1 Iks 20% Formes rares S Andersen Gènes Courant Fréquence KCNJ2 Ik1 50% S Timothy CACNA1C ICaL Iks Fréquence 80 % ? AMDTS AMDTS Conséquences fonctionnelles des mutations Perte de fonction : mutations KCNQ1, KCNH2, KCNE1, KCNE2, KCNJ2 => diminution du courant potassique et/ou modification de cinétique du canal Gain de fonction : mutations dans SCN5A, CACNA1C=> persistance courant Na retardé ou du courant calcique Augmentation de la durée du PA ventriculaire AMDTS AMDTS Facteurs déclenchants Survenue des évènements cardiaques en fonction des stimuli et du génotype 100 80 68% 60 53% 51% 34% 40 28% 28% 19% 15% 20 4% 0 LQT1 (n=354) Exercice LQT2 (n=175) Emotion LQT3 (n=43) Sommeil Schwartz et coll. Circulation 2001; 103:89-95 AMDTS AMDTS Génotypage du Syndrome du QT long Qui Quand Comment Pourquoi Un sujet atteint qui répond aux critères diagnostics du syndrome de QTL = proband Diagnostic probable si au moins des critères suivants présents 1- QTc > 460 ms 2- QTc > 440 ms et bradycardie 3- QTc > 440 ms et anomalies de l’onde T 4- Survenue de Syncope ou de Torsades de pointes chez un apparenté dans une famille LQT AMDTS AMDTS Génotypage du Syndrome du QT long Qui Quand Comment Pourquoi ARBRE Information clinique : Syncope : Circonstance de survenue - Age ECG : QTc ; Morphologie de l’onde T Histoire familiale CONSENTEMENT ECLAIRE SIGNE => Sélectionner le gène à analyser en premier AMDTS AMDTS Génotypage du Syndrome du QT long Qui Quand Comment Pourquoi Mutation identifiée dans 50 % des cas - Confirmation du diagnostic - Dépistage des apparentés Modulation de la conduite thérapeutique Stratification du risque AMDTS AMDTS Génotypage du Syndrome du QT long Qui Quand Données de Tester et al (Heart Rhythm, 2005, 2, 507-517) 272 patients mutés (211 mutations) /541 patients atteints Répartition QT1 : 120 patients 50% QT2 : 93 patients 38% QT3 : 26 patients 10% QT5 : 3 patients >1% QT6 : 1 patient >1% QTx : 29 patients 5% 50% des QTL pas de mutation identifiée (= 269 patients) Comment Pourquoi Données de la Pitié (Paris) 246 patients mutés (176mutations) /466 patients atteints Répartition QT1 : 134 56% QT2 : 84 35% QT3 : 19 9% QT5 et QT6 analyses non réalisées en routine 47% des QTL pas de mutation identifiée dans les 2 gènes analysés KCNQ1 et KCNH2 (= 220 patients) AMDTS AMDTS Circulation. 2004; 109:30-35 AMDTS AMDTS Syndrome du QT court Mutations dans HERG (canal potassique) Gain de fonction avec augmentation du courant potassique entrant => Raccourcissement du PA AMDTS AMDTS - Mutation dans KCNQ1 (canal potassique) - Gain de fonction avec augmentation du courant potassique entrant => Raccourcissement du PA AMDTS AMDTS Brugada et enquête familiale Tests ADN : SCN5A (canal sodique) ECG dans tous les cas: parents, frères et soeurs Test pharmacologique : si ECG base anormal si mort subite dans la famille Si ECG base normal ? SVP : si test pharmacologique anormal AMDTS AMDTS De la physiopathologie aux gènes Théorie d’Antzelevitch = Canalopathie Phase 1 = Balance Ito 0 mV Gradient électrique transmural de la phase 1 INa 100 Endo M Epi Génétique et SCN5A INa = - Sous-unité alpha SCN5A - Sous-unités régulatrices Ito = - Kv1.4 - Kv4.2 et Kv4.3 - Sous-unités régulatrices - Cl Ca 2+ Gradient Endo Ep i AMDTS AMDTS Tachycardie ventriculaire catécholergique Diagnostic : Holter + effort Epreuve d’effort Traitement : Béta-bloquant (EE + Holter réguliers) Activité sportive interdite même sous BB Enquête familiale : Epreuve d’effort (enfants) Béta-bloquant si EE anormale Tests ADN : RyR2 ? ; CASQ2 ? (canaux calciques) AMDTS AMDTS Les gènes Types Gènes Transmission Courant Effet TVC1 RyR2 Dominante Ca++ RS ↑ TVC2 CASQ2 Récessive Ca ++ RS ↑ TVC ANK2 Dominante Multiples AMDTS AMDTS Génotype/phénotype Population TVC Evaluation clinique : ECG = QTc, FC, ESV Test Effort, Holter avec effort Syncope? Mort subite? Facteurs déclenchants adrénergiques ? Biologie moléculaire : RYR2 : screening de 45 exons (43% séquence codante) CASQ2 : screening des 11 exons Séquençage des produits de PCR anormaux Postma et al, Med Genet 2005; 42: 863-70 AMDTS AMDTS Génétique de la DVDA Maladie familiale à transmission autosomique dominant À pénétrance variant de 15 à 35% (50% en Vénétie) Forme à transmission autosomique récessive en Grèce (Naxos) avec kératose palmo-plantaire, avec pénétrance >90% gène codant pour la plakoglobine Il existe des formes sporadiques
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