Pesquisadores escoceses e espanhóis liderados por Ramon Brugada acabam de publicar em abril passado no Internacional Jornal off Molecular Science uma revisão de modelos experimentais de síndrome de Brugada *.
A Síndrome de Brugada (SBr), primeiramente descrita pelos irmãos Brugada em 1992, é uma doença arritmogênica potencialmente fatal caracterizada por um eletrocardiograma anormal com elevação do segmento ST nas precordiais direitas (V1 a V3), similar ao BRD (Bloqueio de Ramo Direito) e um curso clínico imprevisível.
É responsável por 4 a 12% das mortes súbitas cardíacas na população geral.
É uma doença hereditária que geralmente é transmitida de maneira autossômica dominante com penetrância incompleta.
Os pacientes muitas vezes têm sintomas de taquicardia ventricular, bradicardia ou perturbações da condução do nó atrioventricular (AV). Estes sintomas são mais frequentes nos homens do que nas mulheres.
Foi inicialmente proposta como uma doença elétrica primária no coração estruturalmente normal. No entanto, anormalidades estruturais encontradas na via de saída do ventrículo direito {VSVD (RVOT-Light Ventricular Ruflo Trace – por sua sigla em inglês)} em alguns pacientes sugerem que a síndrome de Brugada pode pertencer a um espectro mais amplo de cardiomiopatias do ventrículo direito.
Até o momento, o implante de um desfibrilador-cardioversão é o único tratamento eficaz para a doença.
As mutações genéticas são identificadas em 11-28% de pacientes com Brugada, dos quais a maioria (> 90%) é no gene SCN5A.
Este gene codifica a subunidade alfa do canal de sódio cardíaco Nav1.5, responsável pela corrente de entrada de sódio (Ia). Mutações em outros canais, ou proteínas reguladoras do canal, também foram associadas à síndrome de Brugada.
Até agora, mais de 20 genes foram associados a esta doença. Estes incluem genes que codificam o canal de cálcio do tipo L Cav1.2 (CACNA1C) e Cavß2b (CACNB2b), uma enzima do tipo glicerol-3-fosfato-desidrogenase (GPD1L), β subunidades de canais de sódio (SCN1, SCN2, SCN3) e MiRP2 (KCNE3), entre outros.
No entanto, as associações de genes e doenças foram recentemente reavaliadas por um consórcio de especialistas do Clinica Genômica Reforce (Cingem).
Esta validação genética baseada em evidências indicou que 20 dos 21 genes não têm evidências suficientes para apoiar a causalidade da síndrome.
Com relação à validade clínica, apenas o gene SCN5A foi classificado como tendo evidência definitiva como causa. Variantes em outros genes podem contribuir para a susceptibilidade, o que sugere que esta doença, inicialmente considerado autossômica dominante monogênica, pode ser mutagênica.
Nesta revisão, tomou-se modelos centrais usados para estudar a síndrome de Brugada associada a mutações SCN5A com referências limitadas aos outros genes.
Embora o papel da perda da função do canal de Nav1.5 seja indiscutível, existe discordância na fisiopatologia subjacente ao presente mecanismo da doença.
Eles propuseram duas hipóteses principais: a “hipótese repolarização”, baseado na dispersão transmural de repolarização no ventrículo direito {VD (RV – Light Ventile – sigla em inglês)} entre o endocárdio e epicárdio; e a “hipótese da despolarização” baseada na diminuição da condução do VD e na presença de anomalias estruturais sutis. Os argumentos a favor e contra qualquer uma das hipóteses foram amplamente revisados e discutidos na literatura.
Os estudos de caso ajudaram a compreender os mecanismos subjacentes, bem como a melhorar o diagnóstico e o tratamento dos pacientes.
Embora o coração humano represente o padrão ouro para o estudo da Síndrome de Brugada, limitações metodológicas e éticas inerentes impõem a necessidade de contar com estudos celulares e animais.
Eles têm sido utilizados para simular diferentes modelos de doenças, incluindo ratos transgénicos, preparações de corações caninos, miocárdio de porco transgênico, expressão mutante do SCN5A em diferentes modelos celulares e cardiomiócitos derivados de células estaminais pluripotentes induzidas (IPS-CM).
Modelos animais com características completas da SBr evidenciam que as arritmias associadas se originam na VSVD. Além disso, há evidências crescentes de que as anormalidades microestruturais ocorrem nessa área do coração, o que pode levar a defeitos de condução. Essas anomalias não podem ser observadas no modelo de preparo de modelos em cunha de corações caninos, no qual se baseia a hipótese de repolarização.
Portanto, embora as diferenças de potencial de ação epicárdico e endocárdico possa contribuir para o desenvolvimento de arritmias, é provável que essas diferenças não explicam totalmente a fisiopatologia. É importante ressaltar que, no modelo de cunha canina, são necessárias ferramentas farmacológicas para induzir arritmias.
O papel de uma corrente de sódio defeituosa como um mecanismo fisiopatológico subjacente é evidente em todos os modelos utilizados. Muitas mutações do SCN5A foram estudadas em sistemas de expressão heteróloga e a perda de função da corrente de Na observada coincide largamente com os resultados clínicos. No entanto, a penetrância incompleta é talvez o principal interrogatório que permanece.
O objetivo desta revisão foi analisar os sistemas experimentais mais utilizados para como modelos para a SBr. O conhecimento obtido a partir dos estudos realizados com os diferentes modelos contribuiu para o entendimento atual dos mecanismos envolvidos nesta patologia.
O recente desenvolvimento da tecnologia de células-tronco pluripotentes oferece a oportunidade de estudar os cardiomiócitos derivados de pacientes e indivíduos saudáveis. Até à data, apenas alguns estudos foram realizados utilizando o IPS-CM específico para o paciente com a SBr e euforneceram novos insights sobre os mecanismos e a fisiopatologia.
Uma das questões não resolvidas é a falta de mutações genéticas conhecidas em
aproximadamente 70% dos pacientes diagnosticados.
O desenvolvimento de IPS-CM como um modelo para estudar a síndrome oferece uma oportunidade para aprofundar o conhecimento da fisiologia celular detalhada dos cardiomiócitos derivados de portadores e / ou pacientes com prováveis mutações verdadeiras diagnosticadas sem a causa genética identificada.
Vários laboratórios, incluindo os dos autores da revisão, mostraram evidências de perda da função do canal de sódio em portadores de mutações no SCN5A.
Por exemplo, era esperado que as células de pacientes com SBr mostrassem anormalidades nas propriedades da corrente de sódio, mesmo se o paciente não tivesse uma mutação no SCN5A (por exemplo, mutações em regiões não codificadoras que conduz a baixa expressão da proteína). No entanto, isso não foi observado em dois estudos diferentes que utilizaram o IPS-CM derivado desse tipo de paciente.
Isso poderia implicar que a manifestação clínica da doença pode ocorrer na ausência de disfunção da corrente de sódio. Em outras palavras, isso pode sugerir que, pelo menos em alguns casos, a síndrome não pode mais ser considerada uma canalopatia.
Resta determinar se isso é válido para a grande maioria dos casos de SBr (ou seja, aqueles sem defeitos genéticos). Nesse sentido, os autores postulam que os estudos do IPS-CM serão críticos para redefinir a etiologia da SBr.
Mesmo assim, esses achados não descartam que uma deterioração fisiológica transitória da corrente de sódio possa desencadear a arritmia em um indivíduo suscetível.
À medida que mais estudos sobre o IPS-CM aparecerem, a fisiopatologia no nível celular será melhor compreendida. Espera-se que este modelo ajude a responder questões não resolvidas, como se a penetrância incompleta fosse causada por interações de proteínas particulares com cada padrão genético individual. Além disso, um grande número de estudos sobre IPS-CM em pacientes com SBr com teste genético negativo pode revelar anormalidades em seu fenótipo celular.
É claro que estudos completos de animais e / ou órgãos são necessários para entender completamente o aparecimento de arritmias. É provável que o IPS-CM ajude a repensar modelos animais que melhor recapitulem a diversidade de padrões fenotípicos.
Em resumo, a definição dos mecanismos celulares que levam à doença ajudará a entender as diferenças nos resultados clínicos entre os pacientes e o papel dos genes modificadores.
No entanto, com mais de 400 alterações genéticas associadas à síndrome de Brugada, isso representa um enorme desafio. Modelos complementares in vitro e in vivo acresceram compreensão, mas a validação destes modelos com IPS-CM paciente- específico irá ajudar a revelar as verdadeiras consequências de mutações diferentes para os pacientes individuais.
A caracterização funcional de cardiomiócitos de células IPS com mutações específicas proporcionar uma nova visão sobre os mecanismos e fisiopatolologia desta doença e pode proporcionar oportunidades para melhorar o diagnóstico e tratamento de doentes com SB.
* Sendfeld F, Selga E, Scornik FS, Pérez GJ, Mills NL, Brugada R. Experimental Models of Brugada syndrome. Int J Mol Sci. 2019 Apr 29;20(9). pii: E2123. doi: 10.3390/ijms20092123.