Genetische Analyse der Muscle-specific RING finger Proteine 1, 2 und 3 bei Patienten mit familiärer dilatativer Kardiomyopathie

Abstract

Die dilatative Kardiomyopathie ist eine primäre Herzmuskelerkrankung, die mit einer zunehmenden linksventrikulären Erweiterung und einer abnehmenden systolischen Funktion einhergeht. In 20% bis zu 50% der Fälle wird eine familiäre Häufung beobachtet, die sich durch extreme genetische Heterogenität auszeichnet. Es sind bis heute mehr als 30 Gene bekannt, die etwa ein Drittel der fDCM-Fälle aufklären konnten. Im Rahmen dieser Arbeit wurden MURF 1, 2 und 3 als interessante neue Kandidatengene für fDCM analysiert. Auf Grund ihrer wichtigen Rolle in der Herzmuskelzelle und ihrer vielfältigen Funktionen lässt sich eine Assoziation mit DCM vermuten. Die drei Gene wurden in einem gut charakterisierten Kollektiv von 92 fDCM Patienten untersucht. Mittels PCR und direkter Sequenzierung – etablierte sensitive Methoden – war eine erfolgreiche Überprüfung aller Exons auf Varianten hin möglich. Zur Kontrollgruppe gehörten 358 Proben von herzgesunden Patienten. Es wurden insgesamt 5 synonyme und 4 nicht-synonyme SNPs gefunden, die alle bereits bekannt und in den entsprechenden Datenbanken beschrieben sind. Da in der Literatur eine schädigende Auswirkung von selten vorkommenden nicht-synonymen Polymorphismen auf den Organismus vermutet wird, stellen sich die Varianten unklarer Signifikanz – Glu269Lys in Exon 5 von MURF 1 und Glu140Lys in Exon 3 von MURF 2 – als interessant dar. Die Frage, ob diese SNPs eventuell mit dem Krankheitsverlauf einer fDCM assoziiert sein könnten, ist nur durch Familienuntersuchungen und Assays zur Funktion der Varianten zu beantworten. Die hier durchgeführte genetische Analyse hatte zum Hauptziel, neue potentielle Mutationen zu identifizieren. Sie ergab jedoch keine unbekannte Variante. Dies kann vor allem im Hinblick auf die Erkrankung fDCM nicht eindeutig interpretiert werden: viele der für die DCM ursächlichen Mutationen haben eine sehr geringe Häufigkeit und konnten zum Teil nur innerhalb einer Familie gefunden werden. Da es sich bei den MURFs ebenso um sehr seltene private Mutationen handeln könnte, sind sie nicht sicher als Krankheitsgene auszuschließen. Eine Untersuchung in mehreren und größeren Patientenkollektiven kann zur weiteren Klärung beitragen. Generell sind die Analyse und die Aufklärung weiterer fDCM-Krankheitsgene wünschenswert und notwendig. Nur so kann man diese ernsthafte Erkrankung mit hoher Prävalenz und häufig letalem Verlauf besser verstehen und somit auch neue Strategien zur Früherkennung und Therapie entwickeln.

Dilated cardiomyopathy is a primary cardiac muscle disease, which is characterized by left ventricular enlargement and systolic dysfunction. Familial aggregation is observed in 20-50% of cases, and characterized by extreme genetic heterogeneity. Currently, more than 30 genes associated with the disease have been identified. These genes could explane only about a third of all familial dilated cardiomyopathy (FDC) cases. This work analyzes MURF 1, 2 and 3 as interesting new candidate genes for FDC. Their important role in the cardiac muscle cell and their various functions suggest an association with DCM. The three genes were tested in a well characterized cohort of 92 FDC patients. A successful review of all exons was conducted by established sensitive methods such as PCR and direct sequencing. The control group included 358 samples from patients with healthy hearts. A total of 5 synonymous and 4 non-synonymous SNPs were found, all of which are already known and recorded in appropriate databases. As in the literature explored, there may be damaging impact of rarely occurring non-synonymous polymorphisms on the organism. Of particular interest are the variants of undetermined significance - Glu269Lys in exon 5 of MURF 1 and Glu140Lys in exon 3 of MURF 2. Whether these SNPs could possibly be associated with FDC is to be answered through family studies an assays for the functional analysis the variants. The main goal of the genetic test was to identify new mutations that could be related to the disease. However, no unknown variants have been identified. This result should not lead to dispositive conclusions, especially relating to the FDC disease, where many of the mutations causing DCM are very infrequent and could be found only in a single family. Similarly, MURFs could have very rare private mutations, and thus, they cannot be positively excluded as disease genes. An investigation in several large patient populations may contribute to further clarification. In general, further analysis of FDC disease genes is desirable and necessary. This is the only way to understand this highly-prevalent and often fatal disease, and to develop new strategies for early detection and therapy.