Zespół hipoplastycznego lewego serca
Etiologia i przyczyny
Zespół hipoplastycznego lewego serca (HLHS) to ciężka wrodzona wada serca charakteryzująca się niedorozwojem lewej komory, zastawki mitralnej, zastawki aortalnej oraz aorty wstępującej. Występuje z częstością 0,016-0,036% żywych urodzeń, a bez leczenia śmiertelność wynosi 100%. Etiologia HLHS jest wieloczynnikowa, z silnym podłożem genetycznym, obejmującym mutacje w genach takich jak GJA1, HAND1, NKX2-5, NOTCH1, RBFOX2, MYH6 i LRP2. Dziedziczenie może mieć charakter autosomalny recesywny lub dominujący, a HLHS często współwystępuje z zespołami genetycznymi, m.in. zespołem Turnera, Jacobsena, Holt-Orama oraz trisomiami 13 i 18. Ryzyko powtórzenia wady w kolejnych ciążach wynosi 2-4%, wzrastając do 25% w rodzinach z dwoma dotkniętymi dziećmi. Podstawowy defekt powstaje między 4. a 8. tygodniem ciąży, a hipoplazja lewej komory rozwija się już około E11.5-12.5 w modelu mysim, co potwierdza hipotezę „no flow, no grow” dotyczącą zależności rozwoju struktur serca od przepływu krwi.
- Etiologia zespołu hipoplastycznego lewego serca
- Czynniki genetyczne
- Zespoły genetyczne i aberracje chromosomowe
- Model dziedziczenia
- Rozwój embriologiczny i hipoteza „no flow, no grow”
- Inne teorie embriologiczne
- Czynniki środowiskowe i matczyne
- Model modułowy HLHS
- Podsumowanie etiologii zespołu hipoplastycznego lewego serca
Etiologia zespołu hipoplastycznego lewego serca
Zespół hipoplastycznego lewego serca (HLHS, ang. Hypoplastic Left Heart Syndrome) to złożona wrodzona wada serca charakteryzująca się niedorozwojem struktur lewej strony serca, w tym lewej komory, zastawki mitralnej, zastawki aortalnej i aorty wstępującej. Ta rzadka wada serca występuje z częstością około 0,016-0,036% żywych urodzeń w Ameryce Północnej.1 Bez leczenia śmiertelność wynosi 100%.2 Etiologia zespołu hipoplastycznego lewego serca jest złożona i wieloczynnikowa.
Czynniki genetyczne
Badania kliniczne wskazują na silne podłoże genetyczne zespołu hipoplastycznego lewego serca i innych powiązanych wad przegrody drogi wypływu lewej komory (LVOTO). Zostało to wykazane w licznych badaniach rodzinnych, gdzie zaobserwowano wysoką dziedziczność.3 Chociaż w większości przypadków przyczyna HLHS pozostaje nieznana, coraz więcej dowodów wskazuje na znaczący udział czynników genetycznych:
- Zmiany w określonych genach, w tym GJA1 (koneksyna 43), HAND1, NKX2-5, NOTCH1, RBFOX2, MYH6 i LRP2 zostały powiązane z HLHS45
- Jeśli HLHS jest spowodowane wariantem genu GJA1, dziedziczy się w sposób autosomalny recesywny6
- Przypadki spowodowane przez NKX2-5 dziedziczą się w sposób autosomalny dominujący7
- Badania na modelu mysim wykazały, że HLHS ma etiologię wielogenową i jest genetycznie heterogenną wadą8
Zespoły genetyczne i aberracje chromosomowe
HLHS jest często związany z różnymi zaburzeniami chromosomowymi i zespołami genetycznymi:910
- Zespół Turnera (kariotyp XO)
- Zespół Jacobsena (zespół delecji 11q)
- Zespół Holt-Orama
- Trisomia 13 (zespół Patau)
- Trisomia 18 (zespół Edwardsa)
- Częściowa trisomia 9
- Zespół Smith-Lemli-Opitz
Około 10% niemowląt z zespołem hipoplastycznego lewego serca ma również inne wady wrodzone, a około 20% dzieci z HLHS ma inne wady wrodzone lub zespoły genetyczne.1112
Model dziedziczenia
Badania powiązań genetycznych zidentyfikowały 13 interwałów chromosomowych związanych z HLHS. Modelowanie statystyczne danych z tych badań wskazuje, że najbardziej prawdopodobnym modelem genetycznym jest model dwugenowy (digeniczny).13 Taki niejednolity lub złożony charakter genetyczny wyjaśnia, dlaczego pomimo coraz większej liczby danych z sekwencjonowania całego eksomu i genomu pacjentów z HLHS i innymi powiązanymi wadami LVOTO, genetyka HLHS jest nadal słabo poznana.14
Ryzyko powtórzenia się wady w kolejnych ciążach jest szacowane na 2-4%, które wzrasta do 25% w rodzinach z dwojgiem dotkniętych dzieci.15
Rozwój embriologiczny i hipoteza „no flow, no grow”
Podstawowy defekt w HLHS powstaje podczas embriogenezy, między 4 a 8 tygodniem ciąży, z powodu nieprawidłowego rozwoju struktur lewostronnych serca.16 Szczegółowa analiza przeprowadzona na modelu mysim HLHS wykazała, że hipoplazja lewej komory pojawia się wcześnie w rozwoju, około E11.5-12.5, przed zakończeniem rozwoju czterokomorowego serca.17
Popularna teoria nazwana hipotezą „no flow, no grow” (brak przepływu – brak wzrostu) sugeruje, że pierwotne wady anatomiczne zastawek aortalnej i mitralnej prowadzą do zniekształceń lewej komory i jej drogi odpływu.18 Te pierwotne defekty można podzielić na te, które prowadzą do niedrożności drogi odpływu lub zmniejszonego napełniania lewej komory.19
Podczas rozwoju serca odpowiedni przepływ krwi przez daną strukturę jest w dużej mierze odpowiedzialny za wzrost tej struktury. Przy niewielkim przepływie krwi lub jego braku z powodu zwężenia lub atrezji zastawki aortalnej i mitralnej, wzrost lewej komory nie następuje.20 Podobnie wzrost aorty wstępującej nie następuje z powodu braku wyrzutu lewej komory. Aorta wstępująca jest perfundowana w sposób wsteczny z przewodu tętniczego, działając jedynie jako wspólna tętnica wieńcowa.21
Inne teorie embriologiczne
Istnieją również inne teoretyczne przyczyny zespołu hipoplastycznego lewego serca:
- Przedwczesne zamknięcie lub brak otworu owalnego (foramen ovale) stanowi inną teoretyczną przyczynę HLHS, ponieważ eliminuje przepływ krwi płodowej z żyły głównej dolnej do lewego przedsionka. Przepływ krwi płucnej płodu nie jest wystarczający do prawidłowego rozwoju lewego przedsionka, lewej komory i aorty wstępującej.22
- Inną postulowaną przyczyną jest nieprawidłowe ustawienie przegrody przedsionkowej w lewą stronę.23
- Możliwe czynniki przyczyniające się mogą obejmować zawał śródmaciczny, zmiany infekcyjne i selektywną kardiomiopatię lewej komory.24
Czynniki środowiskowe i matczyne
Chociaż konkretne ekspozycje środowiskowe nie zostały definitywnie powiązane z HLHS, czynniki matczyne mogą nieznacznie zwiększać ryzyko:25
- Cukrzyca przedciążowa26
- Zaawansowany wiek matki (powyżej 35 lat)27
- Otyłość matki w czasie ciąży28
- Niektóre ekspozycje na teratogeny29
- Narażenie na toksyny chemiczne podczas ciąży30
- Niektóre leki powinny być unikane podczas ciąży ze względu na ryzyko rozwoju wad wrodzonych31
- Palenie tytoniu, spożywanie alkoholu lub nieprzyjmowanie witamin prenatalnych z kwasem foliowym32
- Narażenie płodu na infekcje matczyne, takie jak różyczka, wirus opryszczki, coxsackiewirus B5 i cytomegalowirus33
- Niedotlenienie podczas ciąży może zwiększyć ryzyko HLHS. Hipoksja może wystąpić z powodu kilku czynników, takich jak wysokość, palenie, niedokrwistość matki lub choroba sercowo-naczyniowa.34
Model modułowy HLHS
Badania na mysim modelu HLHS o nazwie Ohia wykazały, że HLHS ma etiologię digeniczną z mutacjami w dwóch genach: Sap130, białku modyfikującym chromatynę w kompleksie represorowym HDAC zawierającym Sin3A, oraz Pcdha9, białku adhezji komórkowej protokadheryny A9. Żaden z tych genów nie był wcześniej znany jako przyczyna HLHS.35
Analiza każdej mutacji osobno wykazała, że mutacja Sap130 prawdopodobnie napędza fenotyp hipoplastycznej lewej komory, podczas gdy mutacja Pcdha9 może przyczyniać się do fenotypów wady aorty/zastawki aortalnej.36 Obserwacje te sugerują, że HLHS jest fenotypem konstruowanym w sposób modułowy lub kombinatoryczny.37
Integracja wyników badań na myszach i ludziach wskazuje, że HLHS ma obowiązkową etiologię oligogeniczną z szeroką heterogennością genetyczną.38
Podsumowanie etiologii zespołu hipoplastycznego lewego serca
Zespół hipoplastycznego lewego serca jest wrodzoną wadą serca, której dokładna przyczyna pozostaje nieznana. Badania wskazują, że etiologia jest złożona i wieloczynnikowa, obejmująca kombinację czynników genetycznych, środowiskowych i potencjalnie epigenetycznych. W większości przypadków HLHS występuje sporadycznie (przez przypadek), bez wyraźnego powodu.3940
Aby lepiej zrozumieć mechanizmy leżące u podstaw rozwoju HLHS, potrzebne są dalsze badania, które mogą prowadzić do lepszych strategii profilaktyki i leczenia tej złożonej wady serca. Ważne jest, aby pamiętać, że w większości przypadków rodzice nie mają kontroli nad stanem zdrowia dziecka i nie zrobili nic, co mogłoby spowodować problem.41
Kolejne rozdziały
Zapraszamy do dalszego czytania naszego leksykonu.
Wybierz kolejny rozdział z menu poniżej, aby otworzyć nową podstronę kompedium wiedzy i uzyskać szczegółowe informację o leku, substancji lub chorobie.