Affezione miocardica in pazienti con malattia di Fabry senza manifestazione fenotipica. Valore diagnostico dei biomarcatori (FAMY)

La malattia di Fabry è una malattia recessiva legata all'X, che colpisce l'accumulo lisosomiale con un fenotipo variabile caratterizzato dall'accumulo di glicosfingolipidi in diversi tessuti. Sono state descritte più di 200 mutazioni nel gene dell'alfa-galattosidasi A (GLA) che causano la malattia di Fabry. Al giorno d'oggi, il trattamento della malattia di Fabry consiste nella terapia enzimatica sostitutiva (ERT) il cui sviluppo ha mostrato un'inversione dell'accumulo anormale di glicosfingolipidi in diversi tessuti e un miglioramento o stabilizzazione clinica (1). A differenza della classica malattia sistemica di Fabry con interessamento multiorgano, la variante cardiaca della malattia è caratterizzata da ipertrofia miocardica. Pertanto, la variante cardiaca di Fabry è definita come una malattia dei miociti da accumulo che imita le caratteristiche cliniche della cardiomiopatia ipertrofica (HCM)(2).

Il gold standard per la diagnosi della malattia di Fabry è la valutazione al microscopio elettronico dei campioni cardiaci ottenuti dalla biopsia endomiocardica (2), sebbene sia stato pubblicato che la determinazione dell'attività dell'alfa-galattosidasi nel plasma di pazienti con diagnosi di malattia di Fabry, seguita da il sequenziamento del gene GLA in soggetti con basso livello di attività è un buon metodo diagnostico non invasivo che consente l'identificazione dei portatori della malattia e l'inizio precoce della terapia enzimatica sostitutiva (3).

A causa della somiglianza tra le caratteristiche cliniche di entrambe le malattie e della straordinaria bassa incidenza della malattia di Fabry, l'esecuzione della biopsia viene raramente eseguita per la diagnosi. Pertanto, è stato ipotizzato che una maggiore incidenza della malattia dovrebbe essere nascosta tra i pazienti che presentano sintomi clinici di HCM. Diversi studi hanno valutato l'incidenza della malattia di Fabry tra i pazienti con diagnosi di HCM, scoprendo che anche l'8-10% di questi pazienti presentava effettivamente la malattia di Fabry (4,5), sebbene possa esistere un bias nella selezione dei pazienti. In studi più recenti, tra cui uno condotto dal nostro gruppo con un maggior numero di pazienti, è stata riscontrata una minore incidenza (tra 1-3%) (3,6). Quindi, Fabry è una malattia rara che colpisce 1/50000 individui nella popolazione (3).

La matrice extracellulare è una struttura dinamica con un'intensa partecipazione al rimodellamento miocardico che si verifica in diverse malattie cardiovascolari (7). Le alterazioni della matrice extracellulare potrebbero svolgere un ruolo importante nel processo di disfunzione diastolica legato all'ipertrofia miocardica. I depositi di collagene aumentano la rigidità della camera ventricolare sinistra e il carico ventricolare durante la diastole è compromesso. Il turnover del collagene è aumentato rispetto ai controlli sani e la sintesi è predominante rispetto alla degradazione, riscontrando cambiamenti associati nell'attività delle metalloproteinasi (MMP, che sono i principali enzimi responsabili della degradazione della matrice) e dei loro inibitori (TIMP) (8). Il nostro gruppo ha recentemente pubblicato diversi articoli sulla rilevanza della fibrosi nei pazienti con MCH (9,10,11,12). I ricercatori hanno scoperto che la fibrosi, valutata dall'enhancement tardivo del Gadolinio nella risonanza magnetica cardiaca, è correlata al rimodellamento ventricolare, all'ipertrofia, alla tachicardia ventricolare (10) e allo stato funzionale del paziente (11) e che il valore di MMP-9 è indipendentemente associato alla fibrosi (9). Esistono anche studi che descrivono cambiamenti strutturali nella matrice associati alla malattia di Fabry, dove la presenza di fibrosi è evidente sia a livello interstiziale che in sostituzione della perdita di miocardiociti (13). Tuttavia, non è stato ancora dimostrato se l'alterazione della matrice interstiziale avvenga solo per attivazione dei fibroblasti in risposta a fattori umorali o meccanici senza perdita di miocardiociti o, al contrario, sia associata a morte cellulare.

L'interesse per l'apoptosi, o morte cellulare programmata, è in aumento nell'insufficienza cardiaca. L'apoptosi può essere attivata dall'interazione dei recettori di morte della superficie cellulare (es. recettori della superfamiglia del fattore di necrosi tumorale -TNFR- e del recettore della proteina Fas), con i suoi ligandi (TNF-alfa e Fas ligando, FasL) (14), e per attivazione dei meccanismi pro-apoptotici mitocondriali, in risposta a cambiamenti sfavorevoli nella ambiente (15). Il successivo sviluppo è regolato dal gruppo proteico Bcl-2 (16) ed eseguito dalla famiglia delle caspasi (17). Durante l'apoptosi, l'annessina 5 viene prodotta nei miociti e secreta nello spazio interstiziale (18,19). L'annessina 5 sembra contribuire all'alterazione della gestione del calcio intracellulare, portando alla disfunzione sistolica (20, 21). La morte dei miocardiociti per apoptosi potrebbe essere un processo più comune di quanto si pensasse in precedenza, con stima del processo di riparazione che contribuisce all'espansione dell'interstizio. GDF-15 è un membro della superfamiglia TGF-β e un marcatore ben consolidato di rischio e prognosi nelle sindromi coronariche acute. Recentemente è stato proposto come regolatore della fibrosi e dei processi di rimodellamento tissutale probabilmente prevenendo l'apoptosi (22). L'apoptosi dei miocardiociti porta al progressivo assottigliamento della parete ventricolare, come precedentemente riportato in MCH (23), e alla disfunzione sistolica.

Molte delle molecole coinvolte nell'apoptosi e nel rimodellamento ventricolare possono essere rilevate nel sangue periferico e sono note come biomarcatori. I biomarcatori forniscono informazioni sui normali processi biologici o sui meccanismi fisiopatologici e possono essere molto utili nella diagnosi differenziale o anche nella prognosi. Al giorno d'oggi, c'è un crescente interesse per lo studio e l'utilità dei biomarcatori nelle malattie cardiovascolari, essendo maggiormente utilizzati nella cardiopatia ischemica e nell'insufficienza cardiaca (24-27). Purtroppo il loro studio sull'HCM è stato meno sviluppato, ancor meno nella malattia di Fabry. Il peptide natriuretico cerebrale (BNP) è il biomarcatore più studiato nell'HCM ed è stato correlato alla presenza di sintomi di insufficienza cardiaca (28-30), scarsa capacità funzionale (30) e ostruzione del deflusso ventricolare sinistro (31-34). D'altra parte ST2 ha iniziato molto recentemente ad essere considerato un buon biomarker per la risposta miocardica specifica allo stiramento, con implicazioni sinergiche nella prognosi con BNP (35).

Il nostro gruppo sta attualmente sviluppando un progetto che studia diversi biomarcatori (stress miocardico, danno endoteliale, stato di ipercoagulabilità) al fine di esplorare diversi sistemi coinvolti nel rimodellamento ventricolare nell'HCM (valutati mediante ecocardiografia e risonanza magnetica cardiaca) che potrebbero essere molto simili nella malattia di Fabry.

Nella malattia di Fabry, il livello plasmatico o urinario di globotriaosilceramide (Gb3) viene utilizzato come biomarcatore. Questo glicosfingolipide è immagazzinato nei lisosomi nei pazienti Fabry, sebbene sia stato dimostrato che le concentrazioni plasmatiche o urinarie rilevate possono variare, a causa di diverse mutazioni che non provocano una perdita completa dell'attività dell'alfa-galattosidasi. Inoltre, nelle donne eterozigoti i livelli plasmatici possono essere normali ma ci sono alcuni dati che suggeriscono un'alta concentrazione nelle urine (36). D'altra parte, è stato suggerito che sia il lattosilceramide, un prodotto catabolico di Gb3, a regolare il pattern di espressione di TNF-alfa e y ICAM-1, contribuendo allo sviluppo dell'aterosclerosi (37).

Gli investigatori dispongono di una clinica specializzata in cardiomiopatia in ciascuno dei tre ospedali: Hospital Universitario Virgen de la Arrixaca, Murcia, Hospital General Universitario de Alicante e Hospital General Universitario de Elche. Gli investigatori hanno già reclutato 12 famiglie con probandi Fabry diagnosticati e un totale di 60 parenti controllati clinicamente negli ultimi 4 mesi. I ricercatori ritengono che il reclutamento dei pazienti abbia avuto successo e sono pronti a portare avanti il ​​presente progetto. Tuttavia, i ricercatori vorrebbero partecipare con altri centri per condividere pazienti e parenti mutati senza espressione di malattia fenotipica.

Lo scopo del presente progetto è studiare biomarcatori di apoptosi, fibrosi e rimodellamento interstiziale in campioni periferici di pazienti con diagnosi di malattia di Fabry e parenti. Il nostro obiettivo è stabilire se esistano o meno dati sull'affezione miocardica nei portatori di mutazioni senza criteri di malattia fenotipica. I ricercatori si concentreranno anche su diversi polimorfismi e sulla loro implicazione nello sviluppo della malattia di Fabry.