Karakterisering af hjerteinvolvering i Fabrys sygdom med T1-kortlægning (T1)

Anderson-Fabry sygdom (Fabry sygdom) er en genetisk lysosomal lagringsforstyrrelse. Lysosomer er strukturer, der findes i celler, der indeholder enzymer, som nedbryder affaldsprodukter og fremmedlegemer. Ved Fabrys sygdom er der en medfødt mangel på et enzym kaldet α-galactosidase A. Dette fører til progressiv ophobning af et fedtstof, kaldet glycosphingolipid, i lysosomerne.

Ophobning af glycosphingolipid i celler kan påvirke funktionen af ​​mange organer, men det påvirker især hjertet, hjernen og nerverne og nyrerne. Det viser sig som alvorlige og kroniske lemmersmerter, progressiv nyredysfunktion, forbigående iskæmiske anfald og slagtilfælde, koronararteriesygdom og hjertesvigt. Hjertepåvirkning er særlig vigtig, fordi den er ansvarlig for størstedelen af ​​dødsfaldene hos patienter med Fabrys sygdom.

Fabrys sygdom rammer mellem 1:17.000 til 1:117.000 mennesker, selvom prævalensen sandsynligvis vil blive undervurderet på grund af vanskeligheder med diagnosticering. Det ses på tværs af alle etniske og racemæssige grupper. Det er en kronisk sygdom med markant reduceret overlevelse (median dødsalder 50). Syndergenet bæres på X-kromosomet, derfor er mænd generelt mere alvorligt ramt end kvinder med symptomer, der begynder i barndommen eller ungdommen. Manifestationer er mere variable hos kvinder, fra ingen synlig sygdom til fuld ekspression, men op til 90% har symptomer.

Der er ingen kur mod Fabrys sygdom, men enzymerstatningsterapi (ERT), som består i at give de berørte patienter det mangelfulde enzym, er tilgængelig. ERT har vist sig at vende eller bremse sygdomsprogression, før der er opstået irreversibel end-organskade. Der er dog ingen ensartede retningslinjer for, hvilke patienter der skal modtage ERT, hvornår den skal startes, hvordan man monitorerer respons og hvornår den skal stoppes. Som sådan er patientbehandlingen langt fra optimal, idet patienter, der ville have gavn af ERT, ofte får det for sent eller potentielt slet ikke får det. Endvidere påbegyndes ERT hos patienter, hvor sygdommen er irreversibel, eller fortsættes hos patienter, hvor den ikke længere er til gavn. Ud over implikationerne for patientpleje har dette betydelige konsekvenser for sundhedsydelser, da ERT koster over 100.000 £ pr. patient pr. år.

Grunden til, at der ikke er gode retningslinjer for ERT, er, at der ikke er nogen god test til at bestemme organinvolvering eller organrespons på terapi. Som forklaret ovenfor er hjerteinvolvering særlig vigtig, men den nuværende teknik til at vurdere hjerteinvolvering (ultralydsscanning af hjertet (ekkokardiografi)) er ufølsom over for akkumulering af glycosphingolipid. Ekkokardiografi tillader vurdering af hjertemuskelfortykkelse og svækkelse af grov pumpefunktion, men sådanne ændringer forekommer sent og er ufølsomme for vurdering af respons på ERT. Hjertemuskelbiopsi kan bestemme ophobning af glycosphingolipid, men dette er meget invasivt, dyrt og ikke en acceptabel teknik til dette formål.

En ikke-invasiv teknik til at påvise tidlig hjerteinvolvering i Fabrys sygdom, som vil vejlede initiering af ERT, overvåge respons på ERT og bestemme, hvilke patienter der ikke vil drage fordel af ERT, er påtrængende påkrævet, både med hensyn til at forbedre og individualisere patientbehandlingen og i vilkår for optimering af sundhedsydelser.

Kardiovaskulær magnetisk resonansbilleddannelse (cardiac MRI) er en relativt ny klinisk hjertebilleddannelsesteknik. Det giver detaljerede og ofte unikke oplysninger om hjertets struktur og funktion. Hjerte-MR-billeder optages ved hjælp af magnetiske felter. Det er fri for ioniserende stråling; det anses faktisk for at være "en af ​​de sikreste medicinske procedurer, der er tilgængelige i øjeblikket" (www.nhs.uk), og er derfor en ideel teknik til sygdomsovervågning og behandlingsovervågning.

En af de unikke egenskaber ved hjerte-MR er dens evne til ikke-invasivt at karakterisere sammensætningen af ​​hjertemuskelvæv. Ligesom alle væv har masse, har alle væv magnetiske egenskaber. En hjerte-MR-teknik kaldet T1-kortlægning kan måle vævs magnetiske afslapningsegenskaber. T1-kortlægningsteknikker har været brugt til at vurdere andre organer i mange år, men er kun relativt for nylig blevet anvendt på hjertet.

Fedt har forskellige magnetiske egenskaber til hjertemusklen; specifikt har den hurtigere magnetisk afslapning end hjertemuskel. Denne forskel kan måles ved hjælp af T1 mapping - fedt har en kortere (eller lavere værdi) T1 afslapningstid end hjertemusklen.

Som beskrevet ovenfor er der ved Fabrys sygdom ophobning af glycosphingolipid i hjertet. Også som beskrevet er glycosphingolipid et fedtstof. Derfor kunne ophobning af dette fedt i hjertet teoretisk påvises ved hjælp af T1-kortlægningsteknikken.

To små undersøgelser har vist lave T1-kortlægningsværdier hos patienter med Fabrys sygdom sammenlignet med raske frivillige og i sammenligning med patienter med andre hjertesygdomme, der forårsager hjertemuskelfortykkelse (Sado et al. Circ Cardiovasc Imaging. 2013;6:392-398 og Thompson et al. Circ Cardiovasc Imaging. 2013;6:637-645). Interessant nok blev lave T1-kortlægningsværdier set i fravær af andre påviselige ændringer i hjertestruktur og funktion, hvilket tyder på, at denne teknik kunne tillade tidlig påvisning af hjerteinvolvering i Fabrys sygdom. T1-kortlægning og andre beslægtede hjerte-MRI-teknikker (sen gadoliniumforstærkning og kvantificering af ekstracellulær volumen) er også blevet brugt til at påvise hjertemuskelardannelse ved Fabrys sygdom, som er irreversibel og derfor usandsynligt at være modtagelig for ERT.

Potentielt derfor kan kardiel MR T1-kortlægning muliggøre tidlig påvisning af hjerteinvolvering i Fabrys sygdom og dermed bedre vejlede initiering af ERT, muliggøre overvågning af hjerterespons på ERT og sammen med de beskrevne beskrevne hjerte-MR-teknikker bestemme, hvornår fremskreden sygdom er til stede og altså hvornår ERT skal stoppes eller ikke er passende at påbegynde.

Selvom det lover, kræves yderligere undersøgelse og udvikling af denne innovative teknik i Fabrys sygdom. Denne undersøgelse har til formål at finde ud af mere om T1-kortlægning i Fabrys sygdom. Patienter henvist til klinisk hjerte-MR-scanning vil også gennemgå T1-kortlægning. T1-kortlægningsresultater vil være korreleret med andre markører for sygdommens sværhedsgrad. Dette vil tillade:

1. Hjertemuskel T1 skal bestemmes i en større population af Fabry-patienter, end der i øjeblikket findes i litteraturen
2. T1 skal karakteriseres på tværs af en bredere række af Fabrys sygdoms sværhedsgrad, end der i øjeblikket findes i litteraturen.