Suche nach Varianten im Myomesin-Gen bei Hypertropher Kardiomyopathie: eine genetische Analyse

Abstract

Hypertrophische Kardiomyopathie (HCM) ist eine weit verbreitete genetisch bedingte Erkrankung des Herzmuskels mit einer Prävalenz von 1:500. Sie ist charakterisiert durch eine Hypertrophie des Myokards und ein erhöhtes Risiko für den plötzlichen Herztod. Bisher wurden zwölf Gene identifiziert, die mit HCM assoziiert sind. Die meisten dieser Gene kodieren für Sarkomerproteine. Das Protein Myomesin, welches in der M-Bande des Sarkomers lokalisiert ist, ist bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt kaum untersucht worden. Daher war es das Ziel dieser Arbeit, das Myomesin-Gen auf Mutationen zu untersuchen, die HCM verursachen.

Methoden: 351 unverwandte Patienten mit idiopathischer HCM waren mittels körperlicher Untersuchung, EKG und Echokardiographie untersucht worden. Die DNA dieser Patienten wurde aus Blutlymphozyten extrahiert. Die Exons 27 bis 36 des Myomesingens wurden mittels PCR amplifiziert und mittels SSCP auf Mutationen untersucht. Proben mit auffälligem Bandenmuster wurden sequenziert.

Ergebnisse: Die Exons 28 und 34 wiesen in der SSCP eine polymorphe Verteilung der Bandenmuster auf. Bei der Sequenzierung von Exon 34 wurden drei Mutationen gefunden, nämlich im Intron vor, im Intron nach, sowie eine Silent Mutation im Exon. Unterschiedliche Kombinationen dieser Polymorphismen waren mit den unterschiedlichen Bandenmustern assoziiert. Die Sequenzierung von Exon 28 ergab mehrere Intronmutationen. Die Datenlage der Sequenzierungsergebnisse ist aber nicht ausreichend, um dieses Ergebnis zweifelsfrei zu bestätigen. Beide SNPs verursachen keinen Aminosäureaustausch. Soweit dies erkennbar ist, beeinflussen sie den Splicevorgang nicht. Die SSCP der Exons 31/32 ergab ein auffälliges Bandenmuster in einer Probe. Die Sequenzierung dieser Probe ergab in Exon 32 eine Missense Mutation bei einem polnischen Patienten, die durch Enzymverdau bestätigt werden konnte. Die Mutation bewirkt einen Aminosäurenaustausch von Valin nach Isoleucin an Position 1394 des Gens. (1394ste Aminosäure). Die von der Mutation betroffene Aminosäure ist in einer stark konservierten Position in der Domäne 12 lokalisiert. Dort weist ihr Aminosäurerest in das Innere des hydrophoben Kerns eines -Faltblatts. Ein Austausch des Valins durch ein Isoleucin an dieser Stelle könnte durch noch zu klärende Mechanismen eine Funktionsbeeinträchtigung des Proteins nach sich ziehen. Die Mutation wurde innerhalb der Familie des Patienten weitervererbt. Von den elf untersuchten Familienmitgliedern tragen sechs die Mutation. Von diesen wiederum sind drei an HCM erkrankt. Die drei Mutationsträger, die nicht erkrankt sind , waren zum Zeitpunkt der Untersuchung 23 und 26 Jahre alt. Die Mutation scheint mit einer Manifestation der Erkrankung im mittleren Lebensalter assoziiert zu sein. Das interventrikuläre Septum der Erkrankten wies eine Dicke von 15 bis 18 mm auf.

Schlußfolgerung: Es wurde eine Missense Mutation im Myomesin-Gen gefunden. Es zeigte sich eine Cosegregation mit einer phänotypischen HCM, die sich im mittleren Lebensalter manifestiert. Um definitive Aussagen über die Malignität dieser Mutation machen zu können, müßten weitere von der Mutation betroffene Individuen gefunden und untersucht werden.

Hypertrophic Cardiomyopathy (HCM) is a widely spread genetically caused disease of the cardiac muscle with a prevalence of 1:500. It is characterised by myocardial hypertrophy and a high risk of sudden cardiac death. So far twelve genes have been identified which are associated with HCM. Most of these genes encode for sarcomeric proteins. The protein Myomesin which is localized in the sarcomeric m-band has been hardly analyzed up to now. Therefore the aim of this work was to look for HCM-causing mutations within the myomesin gene.

Methods: 351 not related patients with idiopathic HCM were examinated by physical examination, electrocardiography and echocardiography. The DNA of these patients was extracted from blood lymphocytes. The Exons 27 up to 36 of the myomesin gene were amplified by polymerase chain reaction and screened for mutations by SSCP (single strand conformation polymorphism). Samples with a striking band pattern were analyzed by sequencing.

Results: The exons 28 and 34 showed a polymorphic band pattern after SSCP analysis. Sequencing of Exon 34 showed three mutations, namely in the intron before, in the intron after and a silent mutation within the exon. Sequencing of exon 28 produced several intronic mutations. None of these SNPs cause an amino acid exchange. Seemingly they don t influence the splicing process. SSCP of the exons 31/32 showed a conspicuous band pattern. After sequencing a missense mutation in exon 32 was found in the sample of a Polish patient. The mutation was confirmed by enzymatic digestion. The mutation results in an amino acid exchange of valine to isoleucine at position 1394. The amino acid affected by this mutation is localized in a well conserved position within domain 12 of the protein. Its hydrophobic residue points at the core of a beta-sheet. An exchange of valine by isoleucine at this position might lead to a functional alteration of the protein. The mutation was inherited in the patient s family. Six of eleven examined members of the family are mutation carriers. Three of the carriers have got HCM. The other three carriers were 23 and 26 years old at the date of the examination. The mutation seems to be associated with a manifestation of HCM during middle age. The interventricular septum of the diseased showed a thickness of 15 to 18mm.

Conclusion: A missense mutation was found within the myomesin gene. It showed a cosegregation with a phenotypical HCM manifesting during middle age. In order to make a definite statement concernig its malignance further patients carrying this mutation would have to be found.