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. 2023 Nov 14;120(10):e20230174. [Article in Portuguese] doi: 10.36660/abc.20230174
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Desafios e Aplicações dos Testes Genéticos na Cardiomiopatia Dilatada: Genótipo, Fenótipo e Implicações Clínicas

Silas Ramos Furquim 1, Bianca Linnenkamp 1, Natália Quintella Sangiorgi Olivetti 1, Fernando Rabioglio Giugni 1, Layara Fernanda Vicente Pereira Lipari 1, Fernanda Almeida Andrade 1, José Eduardo Krieger 1
PMCID: PMC10697682  PMID: 38055534

Resumo

Os testes genéticos para cardiomiopatia dilatada (CMD) apresentam uma positividade de até 40%, mas há uma grande heterogeneidade genética e outros desafios decorrentes de expressividade variável e penetrância incompleta. O heredograma é fundamental para diferenciar os casos de CMD esporádica e familiar, por meio da avaliação do histórico familiar. A CMD familiar apresenta um rendimento maior nos testes genéticos, mas a CMD esporádica não exclui a possibilidade de causa genética. Alguns genes têm fenótipos específicos, sendo o gene da Lamina ( LMNA ) o mais fortemente associado a um fenótipo de arritmias malignas e quadros de insuficiência cardíaca (IC) avançada. A presença de uma variante genética causal também pode ajudar na avaliação prognóstica, identificando quadros mais graves e com menores taxas de remodelamento reverso em comparação com indivíduos com genótipo negativo. As diretrizes atuais recomendam a avaliação e aconselhamento genético em indivíduos com CMD, além do rastreamento em cascata nos familiares de primeiro grau nos casos em que há uma ou mais variantes identificadas, sendo uma oportunidade para o diagnóstico e tratamento precoces. Familiares com genótipo positivo e fenótipo negativo são candidatos à avaliação seriada, com periodicidade que varia conforme a idade. O genótipo também auxilia na indicação individualizada de cardiodesfibrilador implantável e em recomendações quanto à atividade física e planejamento familiar. Estudos em curso esclarecem progressivamente os detalhes das relações genótipo/fenótipo de um grande número de variantes e fazem com que a genética molecular esteja cada vez mais presente na prática clínica.

Keywords: Cardiomiopatia Dilatada, Genética, Testes Genéticos

Introdução

A cardiomiopatia dilatada (CMD) é uma condição em que há dilatação do ventrículo esquerdo (VE) e redução da fração de ejeção (FE), na ausência de causas secundárias, como isquemia miocárdica, hipertensão arterial, valvopatias primárias ou cardiopatias congênitas. 1 - 4 A CMD é relativamente comum, com prevalência que varia de 1/250 a 1/500 na população geral, 4 , 5 sendo a principal causa de transplante cardíaco em todo o mundo. 6 Quando a etiologia da CMD não é bem definida, a investigação de uma causa genética se faz relevante. Em até 40% dos pacientes com CMD é encontrada uma variante genética patogênica ou provavelmente patogênica que poderia explicar o fenótipo cardíaco, o que ressalta a importância da realização do teste genético nessa população. No entanto, a interpretação do resultado do teste genético na CMD pode ser desafiadora, considerando a ampla variedade de genes envolvidos, a incompleta penetrância genética no fenótipo clínico e a grande heterogeneidade de expressão das variantes na manifestação clínica. 3 , 5 A maioria dos genes associados à CMD não causa exclusivamente esse fenótipo, estando relacionados com outras cardiopatias, como cardiomiopatia hipertrófica (CMH), cardiomiopatia arritmogênica ou canalopatias, podendo causar sobreposição de fenótipos. 5 , 7 , 8 Identificar uma variante patogênica relacionada à CMD é fundamental para reforçar o diagnóstico, refinar a avaliação prognóstica e, nos casos de teste positivo em pacientes assintomáticos, abrir a possibilidade do rastreamento clínico, diagnóstico e tratamento precoces. A indicação do melhor método de teste genético a ser solicitado, a correta interpretação das variantes encontradas e as implicações práticas dos resultados são desafios atuais da Medicina de Precisão em Cardiologia. Essa revisão abordará esses aspectos, à luz de publicações recentes na área.

Definição de CMD esporádica e familiar

A CMD familiar é definida quando dois ou mais familiares apresentam critérios para CMD ou o caso índice com CMD tem um familiar de primeiro grau que apresentou morte súbita em idade menor que 35 anos ou confirmação por autópsia de CMD. 4 , 9 , 10 Quando a CMD é familiar, a probabilidade de encontrar uma variante patogênica associada ao fenótipo é maior e, portanto, o rendimento do teste genético é mais alto. No entanto, mesmo que a CMD seja esporádica, não se exclui causa genética, considerando-se a possibilidade de uma mutação de novo. 8 , 9 A diretriz da American Heart Association (AHA) / American College of Cardiology (ACC) de 2022 recomenda que seja feita a avaliação de história familiar de pelo menos três gerações, idealmente, em forma de heredograma. 3 Na tabela 1 e na figura 1 encontram-se orientações básicas para a construção de um heredograma.

Tabela 1. – Principais informações e regras necessárias para construção do heredograma.

 
Identificar com nome do probando (paciente em atendimento), data de nascimento, idade do probando durante avaliação e data do atendimento.
Construir o heredograma com informações de pelo menos três gerações a partir do probando e incluir familiares de primeiro grau do probando (pais, irmãos e prole); familiares de segundo grau (avós, tios e tias, sobrinhos e sobrinhas e netos).
Indicar local de origem e ascendência da família do probando, além de questionar se há consanguinidade na família. Nem sempre a consanguinidade é conhecida, no entanto, deve-se suspeitar desta possibilidade quando os genitores forem de município com poucos habitantes.
Identificar doenças conhecidas e outros achados através de legendas.
Posicionar indivíduos; mais velhos devem ficar mais à esquerda e os mais novos à direita.
Indicar a idade e a causa mortis de indivíduos falecidos.
Numerar as gerações através de numerais romanos a fim de facilitar a identificação de indivíduos na família.
Sinalizar indivíduos que tenham realizado teste genético e indicar o resultado.

Figura 1. – Símbolos universais utilizados na construção do heredograma.Fonte: Kim et al. 43 .

Figura 1

Quando solicitar teste genético

A recomendação de testagem genética se encontra nas últimas diretrizes de insuficiência cardíaca da AHA/ACC, da European Society of Cardiology (ESC) e da Sociedade Brasileira de Cardiologia (SBC), indicando a avaliação em pacientes com CMD, acompanhada do aconselhamento genético. 3 , 4 , 11 Pode ser útil em casos limítrofes, como para distinguir CMD de cardiomiopatia periparto ou cardiomiopatia arritmogênica de VE, por exemplo. A testagem genética também pode encontrar diagnósticos diferenciais e que apresentam tratamento específico, como a amiloidose cardíaca que, em fases mais tardias, pode se apresentar com redução da FE. 12 Também está indicado para decidir intervenções, como implante de cardiodesfibrilador (CDI) como profilaxia primária. 13 Importante salientar que a testagem genética deve ser realizada no membro da família mais afetado, com fenótipo bem definido, para aumentar o rendimento do teste e, posteriormente, desencadear o rastreamento familiar em cascata. 14

Qual teste genético solicitar

Há uma diversidade de genes relacionadas à CMD, e, para uma avaliação eficiente, é necessário um método que analise os principais genes envolvidos de forma simultânea e rápida. O surgimento de uma nova tecnologia de sequenciamento, denominada NGS (next generation sequencing) permitiu o sequenciamento paralelo em massa de diversos genes, o que tornou estes testes mais acessíveis e sua inclusão na rotina do especialista.

A utilização de painéis de NGS para análise de genes pré-selecionados relacionados a determinado fenótipo revolucionou a prática clínica por conciliar maior agilidade e eficiência e é o método recomendado pelo consenso de especialistas de teste genético em cardiologia. 15 A lista de genes deve ser atualizada com base no conhecimento científico e é imprescindível que o painel de NGS escolhido para investigação de CMD contenha pelo menos os genes mais frequentemente associados a esta condição, representados na tabela 2 . 15 , 16

Tabela 2. – principais variantes que devem ser pesquisadas na cardiomiopatia dilatada.

Gene Frequência Gene Frequência Gene Frequência
TTN 18-25% MYBPC3 2% DES <1%
DSG2 4–15% FLNC 0–3% TMEM43 <1%
DSP 1-13% ACTC1 <1% TAZ Desconhecida
PLN 0–12% LDB3 <1% BAG3 Desconhecida
LMNA 6% TNNC1 <1% RBM20 Desconhecida
MYH6 4% TNNI3 <1% DSC2 Desconhecida
MYH7 4% TNNT2 <1% DMD Desconhecida
SCN5A 0–2% TPM1 <1% EMD Desconhecida

Exames mais amplos, como o sequenciamento de exoma e o sequenciamento de genoma, também se baseiam na tecnologia NGS, e analisam todos os genes conhecidos; no entanto apresentam como desvantagens custo e tempo de processamento elevados. 5 , 16

Rendimento do teste genético na CMD

O rendimento da testagem genética para identificação de uma variante patogênica ou provavelmente patogênica relacionada à CMD varia de 15% a 40%, 3 dependendo de fatores como história familiar positiva, presença de comorbidades e características do eletrocardiograma (ECG). 17 Escobar-Lopez et al. propuseram um escore para estimar a probabilidade de positividade da testagem genética, denominado Escore de Madrid ( Tabela 3 ). Este escore avalia a presença de miopatia esquelética, história familiar de CMD, baixa voltagem no ECG, ausência de hipertensão e ausência de bloqueio de ramo esquerdo no ECG. A presença de 4 ou mais desses fatores pode levar a uma taxa de positividade do teste genético de 79% ( Figura 2 ). 17

Tabela 3. – Escore de Madrid. Preditores de positividade do teste genético na CMD.

Preditores de Teste Genético Positivo
Miopatia esquelética 1 ponto
História familiar de CMD 1 ponto
Baixa voltagem no ECG 1 ponto
Ausência de hipertensão e ausência de BRE 1 ponto
Ausência de BRE 1 ponto
Pontuação do escore: 0 a 5 pontos

CMD: cardiomiopatia dilatada; ECG: eletrocardiograma; BRE: bloqueio de ramo esquerdo. Fonte: Adaptado de Escobar-Lopez L. 17

Figura 2. –  Rendimento do teste genético de acordo com a categoria do escore de Madrid. Fonte: Adaptado de Escobar-Lopez. 17 .

Figura 2

A interpretação das variantes encontradas

É importante ressaltar que a presença de uma variante genética deve ser avaliada com muita cautela. Encontrar uma variante genética em gene de cardiomiopatia, por si só, não é suficiente para afirmar causalidade em relação ao fenótipo clínico. Ao realizar um teste genético, mesmo em população saudável, a presença de variantes genéticas em genes relacionados a cardiomiopatia é comum. Deve-se levar em consideração que as variantes podem ser benignas. Portanto, um ponto crucial é a determinação da patogenicidade da variante. Para definir a patogenicidade de uma variante, é necessário avaliar a força da associação entre o gene e a cardiopatia, podendo-se utilizar como apoio uma ferramenta que faz a curadoria desta relação, o ClinGen (www.clingenome.org) e seguir os critérios propostos pelo American College of Medical Genetics and Genomics (ACMG). 18 A determinação da patogenicidade das variantes é complexa e inclui várias informações, como a frequência da variante em bancos de dados genéticos populacionais, como o Genome Aggregation Database (GnomAD) e o A rquivo Bra sileiro O nline de M utações (ABraOM), as características bioquímicas, predições em sílico, investigação de relatos prévios relacionando a variante à doença, dados alélicos e dados de segregação familiar. É importante considerar o tipo de mutação ( missense , inserção, deleção, nonsense ) e o efeito da variante na proteína (encurtamento, parada precoce, alteração em sua fosforilação). Deve-se considerar, também, se o mecanismo de patogenicidade descrito para aquele gene é compatível com o efeito da variante na proteína. 18

As variantes podem ser classificadas em cinco categorias: classe 5 (patogênica), classe 4 (provavelmente patogênica), classe 3 (variante de significado incerto), classe 2 (provavelmente benigna) ou classe 1 (benigna). 18 As variantes patogênicas são consideradas causais, enquanto as provavelmente patogênicas possuem uma chance de 90% de serem causais. Já as variantes de significado incerto, comumente chamadas de VUS, do inglês variant of uncertain significance, representam uma área de maior incerteza quanto à patogenicidade que pode variar de 10 a 90% de serem causais ( Tabela 4 ). 18 Algumas estratégias para reclassificar uma VUS incluem a realização de estudos funcionais que testam o efeito da variante na proteína, a segregação familiar da variante em parentes de primeiro grau e a pesquisa periódica na literatura científica. 18 É importante ressaltar que a classificação de variantes é um processo dinâmico que depende do conhecimento atualizado sobre a variante em questão. Por isso, reclassificações são constantes e a busca por novas informações é essencial.

Tabela 4. – Classificação das variantes segundo ACMG.

Classificação da patogenicidade classe probabilidade
Benigna classe 1 < 5%
Provavelmente Benigna classe 2 < 10%
Variante de significado incerto classe 3 10 - 90%
Provavelmente patogênica classe 4 > 90%
Patogênica classe 5 > 95%

ACMG: American College of Medical Genetics and Genomics. Fonte: Richards et al. 18

Diferentes genes implicados na CMD

Ao contrário da CMH, em que 70% das variantes estão presentes nos genes MYH7 e MYBPC3, 19 a CMD apresenta uma maior heterogeneidade, com mais de 50 genes descritos em associação ao fenótipo. 7 Esses genes codificam proteínas que atuam em diferentes estruturas do cardiomiócito ( Tabela 5 ). Por exemplo, a Lamina A/C ( LMNA ) e a RNA-binding motif protein-20 ( RBM20 ) são encontradas no núcleo celular e estão presentes em 8% dos pacientes com CMD. 10 , 20 No retículo sarcoplasmático, o fosfolambam ( PLN ) é encontrado e, quando não fosforilado, inibe o retículo sarcoplasmático Ca2+-ATPase ( SERCA ). 10 , 21 No citoesqueleto, as variantes nos genes da Filamina C ( FLNC ), desmina ( DES ) e distrofina ( DMD ) correspondem a aproximadamente 11% dos casos. 20 Já no sarcômero, encontram-se genes como TTN, MYH7, TNNT2, TPM1 e MYBPC3 .

Tabela 5. – Descrição de genes envolvidos na CMD, proteínas codificadas e região do cardiomiócito onde se encontram.

Gene Proteína Região afetada
LMNA Lamina A/C Envelope nuclear
RBM20 RNA-binding motif protein-20 Núcleo
PLN Fosfolambam Retículo sarcoplasmático
FLNC Filamina C Citoesqueleto
DES Desmina Citoesqueleto
DMD Distrofina Citoesqueleto
TTN Titina Sarcômero
MYH7 Cadeia pesada da beta miosina Sarcômero
TNNT2 Troponina T Sarcômero
TPM1 Tropomiosina Sarcômero
MYBPC3 Proteína C 3 ligadora da miosina Sarcômero
SCN5A Canal de sódio voltagem dependente subunidade alfa 5 Membrana celular

O gene TTN, que codifica a proteína titina, é o mais comumente implicado na CMD, sendo que variantes truncadas em TTN podem corresponder a 25% das CMD familiares e 18% das esporádicas. 22 As variantes dos genes MYH7, TNNT2 e TPM1 têm uma prevalência de 5 a 10%, 23 e MYBPC3 , embora seja mais específico para CMH, também é encontrado na CMD. 24 Além disso, na membrana celular se encontra o principal canal de sódio do coração, codificado pelo gene SCN5A . Embora as variantes desse gene sejam bem descritas em arritmias, como as síndromes do QT longo tipo 3 e a Síndrome de Brugada, variantes do tipo “ missense” também são descritas em associação ao fenótipo de CMD. 10 A ampla gama de genes implicados, juntamente com a grande sobreposição fenotípica, torna desafiadora a avaliação genética da CMD. 20

Manifestações clínicas em variantes específicas

As manifestações clínicas de variantes específicas da CMD são bastante heterogêneas, o que significa que um mesmo gene pode ser responsável por diferentes fenótipos. Por exemplo, variantes no gene TNNT2 podem se manifestar como CMH, dilatada ou restritiva. Essa variação clínica pode ser explicada pela epigenética que são as interações entre a variante específica com a genética, de cada indivíduo e fatores externos, como hipertensão, alcoolismo, estilo de vida, exercício físico, taquicardia, quimioterapia ou inflamação. 10 , 20

Alguns genes, como PLN, FLNC e LMNA , estão mais diretamente relacionados a fenótipos agressivos, com maior potencial de arritmias ventriculares, morte súbita e pior prognóstico. O gene LMNA é particularmente associado a um fenótipo específico, que atualmente tem sido chamado de laminopatia, caracterizado por disfunção ventricular esquerda precoce (30 – 40 anos), distúrbios de condução elétrica em idade precoce (como bloqueio atrioventricular total), fibrilação atrial em jovens, arritmia ventricular complexa e alto risco de morte súbita cardíaca, mesmo na ausência de disfunção ventricular esquerda. 9 , 20 , 25 , 26 Como resultado dessa associação, existem recomendações específicas para restrição à atividade esportiva competitiva e indicações específicas de profilaxia primária com CDI nesta população. 13

Além disso, variantes patogênicas e provavelmente patogênicas em genes desmossomais, como da desmoplaquina ( DSP ), foram inicialmente relacionadas à cardiomiopatia arritmogênica de ventrículo direito, mas novas evidências também demonstram associação com fenótipo de CMD. 27 Junto com os genes FLNC e LMNA , são as principais causas de cardiomiopatia arritmogênica na forma predominante de VE, caracterizada por arritmias ameaçadoras à vida que ocorrem de forma mais precoce, desproporcional ao grau de disfunção ventricular esquerda. 20

O gene TTN codifica a proteína titina, que é importante para a elasticidade passiva do tecido miocárdico. Variantes de perda de função neste gene desempenham um papel bem estabelecido na patogênese da CMD, enquanto variantes do tipo missense são frequentes e, na maioria das vezes, consideradas benignas. 20

Finalmente, o gene DMD , relacionado às distrofias musculares, está associado a uma manifestação clínica típica de fraqueza muscular progressiva. A incidência de cardiomiopatia aumenta com a idade, especialmente em homens, chegando a mais de 90% aos 18 anos. O ECG apresenta um padrão clássico com ondas R altas e aumento da amplitude R/S em V1, ondas Q nas derivações precordiais esquerdas, eixo desviado para direita ou bloqueio completo do ramo direito. 28

Impacto prognóstico do teste genético

Pacientes com CMD e variantes patogênicas ou provavelmente patogênicas apresentam piores desfechos clínicos, especialmente quanto ao risco de arritmias malignas e IC avançada, em comparação com pacientes com CMD e genótipo negativo. O risco é maior principalmente naqueles com FE ≤ 35%. 29 No entanto, há variações entre os genes afetados; PLN, LMNA e FLNC apresentam maior risco de arritmias malignas, mesmo com FE > 35%. 29 Pacientes com laminopatias têm mortalidade em torno de 12% em 4 anos e maior necessidade de transplante cardíaco aos 45 anos. 9 , 20 , 25 As variantes em FLNC tem associação com uma alta predisposição a arritmias ventriculares malignas e morte súbita, com taxas de 15-20% de arritmias ventriculares ou morte súbita em 5 anos de seguimento e 6% de mortalidade. 30 As variantes em PLN estão associadas a formas mais graves de cardiomiopatia, com arritmias malignas, rápida progressão para IC avançada e necessidade de transplante cardíaco. 20 Entre os genes mencionados, variantes em TTN apresentam melhor prognóstico, com menores taxas de arritmias malignas e maior incidência de remodelamento reverso (RR). 29

Remodelamento reverso

A CMD é uma doença dinâmica, que pode apresentar melhora na FE em resposta ao tratamento, processo conhecido como RR. Essa melhora ocorre em cerca de 40% dos casos. 31 Estudos têm investigado a relação entre as bases genéticas da CMD e o RR, e demonstram que pacientes com genótipo positivo apresentam taxas de RR inferiores, especialmente aqueles portadores de variantes desmossomais ( PKP2, DSG2, DSC2, JUP, DSP ), variantes relacionadas ao envelope nuclear (LMNA) e variantes em genes sarcoméricos ( MYH7, MYBPC3 ). 29

Diante disso, o conhecimento da genética dos pacientes pode trazer informações importantes para a estratificação de risco e predição prognóstica na CMD, desencadeando um acompanhamento mais frequente, otimização da terapêutica e avaliação mais precoce para indicação de dispositivos de assistência ventricular mecânica ou transplante cardíaco, se ocorrer evolução clínica desfavorável da IC.

Rastreio familiar e acompanhamento

Uma vez identificada uma variante patogênica ou provavelmente patogênica no caso índice, deve-se seguir o rastreamento em cascata dos familiares, conforme também recomendado pelas principais diretrizes de insuficiência cardíaca. 3 , 4 , 11 Tal avaliação tem como objetivo identificar familiares sob o risco de desenvolvimento da condição por serem portadores da variante e permite detectar indivíduos com doença instalada em fase precoce assintomática. Em um estudo que identificou variantes patogênicas ou provavelmente patogênicas em pacientes transplantados cardíacos por CMD, o rastreamento familiar identificou variantes patogênicas em 39,6% dos familiares, e destes, a maioria (52,6%) não tinha fenótipo clínico da doença. 32 O diagnóstico em familiares é útil para iniciar o tratamento precoce, evitando a progressão da doença e morte súbita. 3 , 4 , 14 Os principais dados estão resumidos na figura central .

Figura Central. : Desafios e Aplicações dos Testes Genéticos na Cardiomiopatia Dilatada: Genótipo, Fenótipo e Implicações Clínicas.

Figura Central

ACTC1:actin alpha cardiac muscle 1; BAG3: BAG cochaperone 3; DNA: Deoxyribonucleic Acid; DES: Desmin; DMD: Distrofin; DSC2: desmocollin 2; DSG2: desmoglein 2; DSP: desmoplakin; EMD: emerin; FLNC: Filamin C; LMNA: Lamin A/C; MYBPC3:myosin binding protein C3; MYH7: myosin heavy chain 7; PLN: phospholamban; RBM20: RNA-binding motif protein-20; SCN5A: sodium voltage-gated channel; alpha subunit 5; TMEM43:transmembrane protein 43; TNNI3:troponin I3; TNNT2: Troponin T; TPM1: Tropomiosin; TTN: Titin.

O teste genético é recomendado em familiares de primeiro grau a partir dos 10-12 anos de idade quando uma variante específica é identificada no caso índice. 20 , 33 No entanto, esta idade pode ser individualizada e a testagem antecipada de acordo com a idade de diagnóstico de outros familiares afetados. Nesse caso, a técnica de sequenciamento por Sanger pode ser usada, ao invés do NGS, pois pesquisa apenas a variante de interesse, economizando tempo e recursos. 20

A idade é um fator importante para o desenvolvimento das cardiomiopatias, 14 em uma coorte avaliada com variantes truncadas em TTN , por exemplo, a penetrância aos 40 anos de idade foi acima de 95%. 22 Portanto, a identificação de um familiar com genótipo positivo e fenótipo negativo requer avaliação seriada principalmente enquanto estiver na idade de maior risco de desenvolver as alterações fenotípicas. 3 , 14 , 20

Além do teste genético, os familiares também necessitam de uma consulta clínica, com aconselhamento genético, anamnese e exame físico, associados a exames complementares, como ecocardiograma, eletrocardiograma 10 e, se necessário, holter e teste de esforço. O resultado do teste genético pode, inclusive, determinar a frequência da avaliação clínica no seguimento e necessidade de repetição desses testes. 4 A periodicidade da avaliação de familiares com genótipo positivo e fenótipo negativo varia conforme a idade e a cardiopatia de interesse. A Heart Failure Society of America sugere uma periodicidade para diferentes faixas etárias conforme a tabela 6 . 14

Tabela 6. – Periodicidade da avaliação clínica em familiar de primeiro grau de caso índice, com variante genética relacionada à CMD identificada.

Faixa etária 0-5 anos 6-12 anos 13-19 anos 20-50 anos >50 anos
Periodicidade da avaliação Anualmente 1-2 anos 1-3 anos 2-3 anos 5 anos

Não existem recomendações para iniciar o tratamento medicamentoso em pacientes portadores de variantes genéticas e fenótipo negativo; uma exceção é a presença de variante na LMNA que indica a colocação de CDI mesmo em fases assintomáticas, na presença de outros critérios abordados mais adiante.

Por outro lado, familiares com genótipo negativo tem baixa probabilidade de desenvolvimento da doença e não tem indicação de avaliação seriada, minimizando o peso de um possível acometimento cardíaco futuro. 14

Quando não se encontra variante patogênica ou provavelmente patogênica no caso índice, os familiares de primeiro grau não devem realizar o teste genético e tem indicação de avaliação clínica seriada enquanto estiverem em idade de risco de desenvolver o fenótipo. 33

Permanecem, no entanto, situações desafiadoras, como penetrância incompleta, expressão de fenótipos diferentes entre membros da mesma família e a incerteza da fase da vida em que a doença se manifestará.

Terapias direcionadas e recomendações específicas

A presença de variantes genéticas específicas pode acarretar riscos particulares, havendo, assim, recomendações distintas de tratamento e manejo. Esse é o caso das variantes associadas às arritmias malignas, que permitem uma avaliação individualizada da indicação primária do CDI. Por muitos anos, a indicação do CDI como profilaxia primária na CMD levava em consideração a FE e classe funcional, sendo recomendado apenas para pacientes com FE<35%, sintomas e expectativa de vida maior que 1 ano. No entanto, estudos demonstram que pacientes com genótipos específicos se beneficiariam do CDI primário, mesmo na ausência de disfunção ventricular grave. 7 A Heart Rhythm Society sugere a indicação do CDI para portadores de variantes patogênicas no gene LMNA (mutação non-missense ), na presença de dois ou mais dos seguintes fatores: FE <45% na primeira avaliação, taquicardia ventricular não sustentada (TVNS) e sexo masculino (grau de recomendação classe IIa – benefício é maior que o risco; mais estudos são necessários; tratamento é razoável). 13

A identificação de variantes genéticas e sua influência no nível proteico possibilita a compreensão dos mecanismos fisiopatológicos específicos e abre oportunidades para o desenvolvimento de terapias direcionadas. Na CMD por LMNA , por exemplo, estudos em animais mostraram que há ativação aumentada da p38 MAP quinase. O uso de um inibidor da p38 MAP quinase (ARRY-371797) inibiu esse efeito e preveniu a dilatação ventricular. 34 Essa droga atualmente está em avaliação em um estudo randomizado de fase 3 (NCT 03439514) para CMD por LMNA. 7

Além disso, novas técnicas de edição gênica, como CRISPR/CAS9 ( clustered regularly interspaced short palindromic repeats ), mostram-se alternativas terapêuticas promissoras. 7 , 35

Em pacientes com variantes patogênicas em genes desmossomais foi comprovado o papel da atividade física no desenvolvimento e progressão da doença e na ocorrência arritmias malignas. Portanto, a recomendação atual é a abstenção de atividade física competitiva ou de alta intensidade nesses pacientes. 36

A realidade brasileira

Atualmente no Brasil, os testes não são disponíveis para todos, com maiores dificuldades de uso no Sistema Único de Saúde. As principais dificuldades enfrentadas para incorporação de tais recursos na prática clínica são a escassez de profissionais capacitados, falta de formação na área dentro dos programas de residência médica em cardiologia e a dificuldade de financiamento. 37 Porém, cabe lembrar que a aplicação da abordagem de testagem genética e rastreamento familiar mostrou-se custo-efetiva e tem o potencial de tornar o sistema público de saúde muito mais proativo e não apenas reativo. 38 Ressaltamos a experiência nacional com iniciativas patrocinadas pelo Ministério da Saúde brasileiro, no âmbito do SUS, que buscam uma maior compreensão das cardiopatias hereditárias, como a Rede Nacional de Genômica Cardiovascular (RENOMICA) e o Centro de Medicina de Precisão em Cardiologia (Cardiogen), financiados pelos projetos Genomas Brasil e Mapa Genoma Brasil. 39 - 42

Conclusão

A avaliação genética na CMD é fundamental por proporcionar informações prognósticas ao probando e oportunidades de diagnóstico e tratamento precoces em familiares, além de guiar a indicação de intervenções específicas. O adequado conhecimento da indicação e interpretação pelos médicos cardiologistas é fundamental para o uso efetivo desta técnica. A redução de custos e o consequente aumento da disponibilidade dos testes, proporcionou que a genética cardiovascular se faça cada vez mais presente na prática clínica. Perspectivas futuras incluem estudos que refinem a avaliação diagnóstica e prognóstica na CMD, bem como o desenvolvimento de terapias-alvo.

Footnotes

Vinculação acadêmica

Não há vinculação deste estudo a programas de pós-graduação.

Aprovação ética e consentimento informado

Este artigo não contém estudos com humanos ou animais realizados por nenhum dos autores.

Fontes de financiamento: O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.

Referências

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Challenges and Applications of Genetic Testing in Dilated Cardiomyopathy: Genotype, Phenotype and Clinical Implications

Silas Ramos Furquim 1, Bianca Linnenkamp 1, Natália Quintella Sangiorgi Olivetti 1, Fernando Rabioglio Giugni 1, Layara Fernanda Vicente Pereira Lipari 1, Fernanda Almeida Andrade 1, José Eduardo Krieger 1

Abstract

Genetic tests for dilated cardiomyopathy (DCM) have a diagnostic yield of up to 40%, but there is significant genetic heterogeneity and other challenges, such as variable expressivity and incomplete penetrance. Pedigree analysis is essential for distinguishing between sporadic and familial DCM cases by assessing family history. Familial DCM yields higher results in genetic testing, but sporadic DCM does not rule out the possibility of a genetic cause. Some genes have specific phenotypes, with the Lamin gene ( LMNA ) being associated with a phenotype of malignant arrhythmias and advanced heart failure (HF). The presence of a causal genetic variant can also aid in prognostic evaluation, identifying more severe cases with lower rates of reverse remodeling (RR) compared to individuals with a negative genotype. Current guidelines recommend genetic evaluation and counseling for individuals with DCM, along with cascade screening in first-degree relatives in cases where one or more variants are identified, offering an opportunity for early diagnosis and treatment. Relatives with a positive genotype and negative phenotype are candidates for serial evaluation, with frequency varying by age. Genotype also assists in individualized recommendations for implantable cardioverter-defibrillator (ICD) placement and advice regarding physical activity and family planning. Ongoing studies are progressively elucidating the details of genotype/phenotype relationships for a large number of variants, making molecular genetics increasingly integrated into clinical practice.

Keywords: Cardiomyopathy, Dilated; Genetics; Genetic Testing


Central Illustration. : Challenges and Applications of Genetic Testing in Dilated Cardiomyopathy: Genotype, Phenotype and Clinical Implications.

Central Illustration

ACTC1:actin alpha cardiac muscle 1; BAG3: BAG cochaperone 3; DNA: Deoxyribonucleic Acid; DES: Desmin; DMD: Distrofin; DSC2: desmocollin 2; DSG2: desmoglein 2; DSP: desmoplakin; EMD: emerin; FLNC: Filamin C; LMNA: Lamin A/C; MYBPC3:myosin binding protein C3; MYH7: myosin heavy chain 7; PLN: phospholamban; RBM20: RNA-binding motif protein-20; SCN5A: sodium voltage-gated channel; alpha subunit 5; TMEM43:transmembrane protein 43; TNNI3:troponin I3; TNNT2: Troponin T; TPM1: Tropomiosin; TTN: Titin.

Introduction

Dilated cardiomyopathy (DCM) is a condition characterized by the enlargement of the left ventricle (LV) and reduced ejection fraction (EF) in the absence of secondary causes, such as myocardial ischemia, arterial hypertension, primary valve disease, or congenital heart diseases. 1 - 4 DCM is relatively common, with a prevalence ranging from 1/250 to 1/500 in the general population, 4 , 5 and it is the leading cause of heart transplantation worldwide. 6 When the etiology of DCM is not well established, investigating a genetic cause becomes relevant. In up to 40% of DCM patients, a pathogenic or likely pathogenic genetic variant that could explain the cardiac phenotype is found. This highlights the importance of genetic testing in this population. However, interpreting genetic test results in DCM can be challenging, considering the wide variety of involved genes, incomplete genetic penetrance in the clinical phenotype, and significant heterogeneity in variant expression within the clinical presentation. 3 , 5 Most genes associated with DCM do not exclusively cause this phenotype and are related to other cardiac diseases, such as hypertrophic cardiomyopathy (HCM), arrhythmogenic cardiomyopathy, or channelopathies, leading to overlapping phenotypes. 5 , 7 , 8 Identifying a pathogenic variant related to DCM is crucial for supporting the diagnosis, refining prognostic assessment, and, in cases of positive tests in asymptomatic patients, enabling clinical screening, early diagnosis, and treatment. Determining the most appropriate genetic testing method to request, accurately interpreting the identified variants, and understanding the practical implications of the results are current challenges in Precision Medicine in Cardiology. This review will address these aspects in light of recent publications in the field.

Definition of sporadic and familial DCM

Familial DCM is defined when two or more family members meet the criteria for DCM or when the index case with DCM has a first-degree relative who experienced sudden death younger than 35 years old or has confirmed DCM through autopsy. 4 , 9 , 10 When DCM is familial, the probability of finding a pathogenic genetic variant associated with the phenotype is higher, and therefore, the genetic testing yield is greater. However, even in cases of apparently sporadic DCM (without an evident family history), the possibility of a genetic cause is not ruled out, considering the potential for de novo mutations. 8 , 9 The 2022 guidelines from the American Heart Association (AHA) / American College of Cardiology (ACC) recommend evaluating the family history of at least three generations, ideally as a human pedigree. 3 Basic steps for constructing a pedigree can be found in Table 1 and Figure 1 .

Table 1. – Main information and rules required to construct the pedigree.

 
Identify the name of the proband (patient under evaluation), date of birth, age of the proband during assessment, and date of evaluation.
Build the pedigree with information from at least three generations from the proband and include the proband's first-degree relatives (parents, siblings, and offspring) and second-degree relatives (grandparents, uncles and aunts, nephews and nieces and grandchildren).
Indicate the proband's place of origin and family ancestry, in addition to asking whether there is known consanguinity in the family. Consanguinity is not always known; however, this possibility should be suspected when the parents are from a city with few inhabitants.
Identify known diseases and other findings through captions.
Position older individuals to the left and younger individuals to the right.
Indicate the age and cause of death of deceased individuals.
Number generations using Roman numerals to facilitate the identification of individuals in the family.
Signal individuals who have undergone genetic testing and indicate the result.

Figure 1. – Universal symbols utilized to build a pedigree. Adapted from Kim et al. 43 .

Figure 1

When to perform genetic testing

The recommendations for genetic testing can be found in the latest guidelines for heart failure from the American Heart Association (AHA), the American College of Cardiology (ACC), the European Society of Cardiology (ESC), and the Brazilian Society of Cardiology (SBC). These guidelines recommend genetic evaluation for patients with DCM, along with genetic counseling. 3 , 4 , 11 Genetic testing can also be useful in borderline cases, such as discriminating between DCM and peripartum cardiomyopathy or arrhythmogenic left ventricular cardiomyopathy. Genetic testing can also identify differential diagnoses that require specific treatments, such as cardiac amyloidosis, which, in later stages, can present with reduced EF. 12 Additionally, genetic testing is indicated in decisions about interventions, such as placing an implantable cardioverter-defibrillator (ICD) for primary prevention. 13 It is important to note that genetic testing should be performed on the most affected family member, with a well-defined phenotype, to increase the test yield and subsequently allow cascade family screening. 14

Which Genetic Test to order

There is a diversity of genes related to DCM, and a method that simultaneously and rapidly analyzes key involved genes is necessary for efficient evaluation. The emergence of a new sequencing technology called Next-Generation Sequencing (NGS) has enabled high-throughput parallel sequencing of multiple genes, making these tests more accessible and allowing their integration into the specialist’s routine.

The use of NGS panels for the analysis of pre-selected genes associated with a specific phenotype has revolutionized clinical practice by combining greater speed and efficiency, and it is the recommended method by expert consensus for genetic testing in cardiology. 15 The list of genes should be updated based on scientific knowledge, and it is essential that the chosen NGS panel for investigating DCM includes at least the most frequently associated genes, as presented in Table 2 . 15 , 16

Table 2. – Main genes to be sequenced in DCM.

Gene Frequency Gene Frequency Gene Frequency
TTN 18-25% MYBPC3 2% DES <1%
DSG2 4–15% FLNC 0–3% TMEM43 <1%
DSP 1-13% ACTC1 <1% TAZ Unknown
PLN 0–12% LDB3 <1% BAG3 Unknown
LMNA 6% TNNC1 <1% RBM20 Unknown
MYH6 4% TNNI3 <1% DSC2 Unknown
MYH7 4% TNNT2 <1% DMD Unknown
SCN5A 0–2% TPM1 <1% EMD Unknown

Broader tests, such as whole-exome sequencing and whole-genome sequencing, also rely on NGS technology and analyze all known genes. However, they come with the disadvantages of higher cost and longer processing time. 5 , 16

Genetic Testing Yield in DCM

The yield of genetic testing for identifying a pathogenic or likely pathogenic variant related to DCM ranges from 15% to 40%, 3 depending on factors such as a positive family history, the presence of comorbidities, and electrocardiogram (ECG) features. 17 Escobar-Lopez et al. proposed a scoring system to estimate the likelihood of genetic testing positivity, known as the Madrid Score ( Table 3 ). This score assesses the presence of skeletal myopathy, family history of DCM, low voltage on the ECG, the absence of hypertension, and the absence of left bundle branch block on the ECG. The presence of four or more of these factors can lead to a genetic testing positivity rate of up to 79% ( Figure 2 ). 17

Table 3. – Madrid’s score. Predictors of positive genetic test in DCM.

Predictors of positive genetic test
Skeletal myopathy 1 point
Family history of DCM 1 point
Low voltage ECG 1 point
Absence of hypertension 1 point
Absence of LBBB 1 point
Score: 0 to 5 points

DCM: dilated cardiomyopathy; ECG: electrocardiogram; LBBB: left bundle branch block. Adapted from Escobar-Lopez L. 17

Figure 2. – Genetic test yield according to the Madrid score category. Adapted from Escobar-Lopez L. 17 .

Figure 2

Genetic variants interpretation

It is essential to emphasize that the presence of a genetic variant should be evaluated with great caution. Finding a genetic variant in a cardiomyopathy gene, by itself, is not sufficient to assert causality regarding the clinical phenotype. When conducting a genetic test, even in a healthy population, the presence of genetic variants in genes related to cardiomyopathies is common. It should be considered that these variants may be benign. Therefore, a crucial point is determining the pathogenicity of the variant. To define the pathogenicity of a variant, it is necessary to assess the strength of the association between the gene and cardiomyopathy. This can be supported by a tool that curates this relationship, such as ClinGen (www.clingenome.org), and following the criteria proposed by the American College of Medical Genetics and Genomics (ACMG). 18 Determining variant pathogenicity is complex and includes various pieces of information, such as the variant’s frequency in population genetic databases like the Genome Aggregation Database (GnomAD) and the Brazilian Online Archive of Mutations (ABraOM), biochemical characteristics, in silico predictions, investigation of previous reports linking the variant to the disease, allelic data, and family segregation data. It is essential to consider the type of mutation (missense, insertion, deletion, nonsense) and the variant’s effect on the protein (shortening, premature termination, alteration in phosphorylation). Additionally, one should consider whether the described pathogenicity mechanism for that gene aligns with the variant’s effect on the protein. 18

Variants can be classified into five categories: class 5 (pathogenic), class 4 (likely pathogenic), class 3 (variants of uncertain significance or VUS), class 2 (likely benign), or class 1 (benign). 18 Pathogenic variants are considered causal, while likely pathogenic variants have a 90% chance of being causal. Uncertain significance variants (VUS) represent an area of greater uncertainty regarding pathogenicity, which can range from 10% to 90% likelihood of being causal ( Table 4 ). 18 Some strategies for reclassifying a VUS include conducting functional studies that test the variant’s effect on the protein, assessing family segregation of the variant in first-degree relatives, and conducting periodic literature searches. 18 It is important to note that variant classification is a dynamic process that depends on up-to-date knowledge about the specific variant. Therefore, reclassifications are ongoing, and searching for new information is essential.

Table 4. – Variant classification according to ACMG criteria.

Classification of pathogenicity class probability
Benign class 1 < 5%
Likely Benign class 2 < 10%
Variant of uncertain significance (VUS) class 3 10 - 90%
Likely Pathogenic class 4 > 90%
Pathogenic class 5 > 95%

ACMG: American College of Medical Genetics and Genomics. Source Richards et al. 18

Different Genes Involved in DCM

Unlike HCM, where 70% of variants are found in MYH7 and MYBPC3 genes, 19 DCM exhibits greater heterogeneity, with over 50 genes with described association with the phenotype. 7 These genes encode proteins that function in various structures of cardiomyocytes ( Table 5 ). For example, Lamin A/C ( LMNA ) and RNA-binding motif protein-20 ( RBM20 ) are found in the cell nucleus and are present in 8% of DCM patients. 10 , 20 In the sarcoplasmic reticulum, phospholamban ( PLN ) is found, and when unphosphorylated, it inhibits the sarcoplasmic reticulum Ca2+-ATPase ( SERCA ). 10 , 21 In the cytoskeleton, variants in the Filamin C ( FLNC ), desmin ( DES ), and dystrophin ( DMD ) genes account for approximately 11% of cases. 20 In the sarcomere, there are genes such as TTN, MYH7, TNNT2, TPM1, and MYBPC3.

Table 5. – Description of genes related to DCM, encoded proteins, and the region of the cardiomyocyte where they are found.

Gene Protein Region
LMNA Lamin A/C Nuclear envelope
RBM20 RNA-binding motif protein-20 Nucleus
PLN Phospholamban Sarcoplasmic reticulum
FLNC Filamin C Cytoskeleton
DES Desmin Cytoskeleton
DMD Dystrohin Cytoskeleton
TTN Titin Sarcomere
MYH7 Beta-cardiac/slow skeletal myosin heavy chain Sarcomere
TNNT2 Troponin T2 Sarcomere
TPM1 Tropomyosin 1 Sarcomere
MYBPC3 Myosin-binding protein C 3 Sarcomere
SCN5A Sodium channel, voltage-gated, type V, alpha subunit Cell membrane

The TTN gene, which encodes the titin protein, is the most commonly implicated in DCM, with truncating variants accounting for 25% of familial and 18% of sporadic DCM cases. 22 Variants in the MYH7, TNNT2, and TPM1 genes have a prevalence of 5 to 10%, 23 and although MYBPC3 is more specific to HCM, it is also found in DCM. 24 Additionally, the main sodium channel of the heart, encoded by the SCN5A gene, is located in the cell membrane. While variants in this gene are well-described in arrhythmias such as long QT syndrome type 3, and Brugada syndrome, missense variants are also associated with DCM phenotype. 10 The wide array of implicated genes, coupled with significant phenotypic overlap, makes the genetic evaluation of DCM challenging. 20

Clinical manifestations in specific variants

The clinical manifestations of specific variants in DCM are highly heterogeneous, meaning the same gene can be responsible for different phenotypes. For instance, variants in the TNNT2 gene can manifest as hypertrophic, dilated, or restrictive cardiomyopathy. This clinical variation can be explained by epigenetics, which involve interactions between the specific variant, an individual’s genetics, and external factors such as hypertension, alcoholism, lifestyle, physical exercise, tachycardia, chemotherapy, or inflammation. 10 , 20

Some genes, like PLN, FLNC, and LMNA , are more directly associated with aggressive phenotypes, such as a higher risk for ventricular arrhythmias, sudden death, and a worse prognosis. The LMNA gene is particularly linked to a specific phenotype, currently referred to as laminopathy, characterized by early-onset left ventricular dysfunction (around 30 to 40 years of age), early-onset conduction disorders (like complete atrioventricular block), atrial fibrillation in young individuals, complex ventricular arrhythmias, and high risk of sudden cardiac death, even in the absence of left ventricular dysfunction. 9 , 20 , 25 , 26 As a result of this association, there are specific recommendations for competitive sports restriction and primary prophylaxis with an ICD in this population. 13

Additionally, pathogenic and likely pathogenic variants in desmosomal genes, such as desmoplakin ( DSP ), were initially linked to arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy, but new evidence also demonstrates an association with the DCM phenotype. 27 Along with the FLNC and LMNA genes, they are the main causes of arrhythmogenic cardiomyopathy in the predominantly left ventricular form, characterized by life-threatening arrhythmias that occur at an earlier stage, disproportionate to the degree of left ventricular dysfunction. 20

The TTN gene encodes the titin protein, which is important for the passive elasticity of myocardial tissue. Loss-of-function variants in this gene play a well-established role in DCM pathogenesis, while missense variants are common and mostly considered benign. 20

Finally, the DMD gene, related to muscular dystrophies, is associated with a typical clinical manifestation of progressive muscle weakness. The incidence of cardiomyopathy increases with age, especially in males, being over 90% by the age of 18. The ECG shows a classic pattern with tall R waves and increased R/S amplitude in V1, Q waves in left precordial leads, right-axis deviation, or complete right bundle branch block. 28

Prognostic impact of genetic testing

Patients with DCM and pathogenic or likely pathogenic variants have worse clinical outcomes, especially regarding the risk of malignant arrhythmias and advanced heart failure, compared to DCM patients with a negative genotype. The risk is particularly higher in those with EF ≤ 35%. 29 However, there are variations among the affected genes; PLN, LMNA , and FLNC carry a higher risk of malignant arrhythmias, even with EF > 35%. 29 Patients with laminopathies have a mortality rate of approximately 12% in 4 years and a higher need for heart transplantation by the age of 45. 9 , 20 , 25 Variants in FLNC are associated with a high risk of malignant ventricular arrhythmias and sudden death, with rates of 15-20% for ventricular arrhythmias or sudden death in 5 years follow-up and 6% mortality rate. 30 PLN variants are linked to more severe forms of cardiomyopathy, with malignant arrhythmias, rapid progression to advanced heart failure, and need for heart transplantation. 20 Among the mentioned genes, variants in TTN show better prognosis, with lower rates of malignant arrhythmias and higher incidence of RR. 29

Reverse remodeling

DCM is a dynamic disease that can show an improvement in EF in response to treatment, a process known as RR. This improvement occurs in approximately 40% of cases. 31 Studies have investigated the relationship between the genetic basis of DCM and RR, demonstrating that patients with a positive genotype have lower RR rates, especially those carrying desmosomal variants ( PKP2, DSG2, DSC2, JUP, DSP ), variants related to the nuclear envelope ( LMNA ), and variants in sarcomeric genes ( MYH7, MYBPC3 ). 29

Therefore, knowing patients’ genotypes can provide important information on risk stratification and prognostic prediction in DCM, leading to more frequent monitoring, optimization of therapy, and earlier evaluation for mechanical ventricular assist devices or heart transplantation if there is an unfavorable clinical progression of heart failure.

Family screening and follow-up

Once a pathogenic or likely pathogenic variant is identified in the index case, cascade screening of family members should be performed, as recommended by the major heart failure guidelines. 3 , 4 , 11 This assessment aims to identify relatives at risk of developing the condition carrying the variant and allows for detecting individuals with early asymptomatic disease. In a study that identified pathogenic or likely pathogenic variants in heart transplant patients with DCM, family screening described pathogenic variants in 39.6% of the relatives, and most of these (52.6%) did not show clinical signs of the disease. 32 Diagnosing relatives is useful for initiating early treatment and preventing disease progression and sudden death. 3 , 4 , 14 Key data are summarized in the central figure.

Genetic testing is recommended in first-degree relatives aged 10 to 12 years when a specific variant is identified in the index case. 20 , 33 In this case, Sanger sequencing can be used instead of NGS, targeting only the variant of interest, saving time and resources. 20

Age is an important factor in the development of cardiomyopathies; 14 in a cohort evaluated with truncating variants in TTN , for example, penetrance at the age of 40 was over 95%. 22 Therefore, identifying a genotype-positive relative with a negative phenotype requires serial evaluation, especially while they are at ages with greatest risk for developing the phenotype. 3 , 14 , 20

In addition to genetic testing, relatives also need a clinical consultation with genetic counseling, medical history, and physical examination, along with complementary tests such as echocardiography, ECG, and, if necessary, Holter monitoring and stress testing. 10 The result of genetic testing can even determine the frequency of clinical follow-up and the need for repeating these tests. 4 The frequency of evaluation of family members with a positive genotype and a negative phenotype varies depending on age and the heart disease of interest. The Heart Failure Society of America suggests different intervals for various age groups, as outlined in Table 6 . 14

Table 6. – Periodicity of clinical evaluation in a first-degree relative of an index case, with a genetic variant related to DCM identified.

Age 0-5 years 6-12 years 13-19 years 20-50 years >50 years
Periodicity of clinical evaluation Yearly 1-2 years 1-3 years 2-3 years 5 years

There are no recommendations to start pharmacological treatment in patients with genetic variants and negative phenotype; an exception is the presence of a variant in LMNA , which indicates ICD placement even in asymptomatic phases, in the presence of other criteria discussed ahead.

On the other hand, relatives with a negative genotype have a low probability of developing the disease and do not require serial assessment, minimizing the burden of potential future cardiac involvement. 14

When a pathogenic or likely pathogenic variant is not found in the index case, first-degree relatives should not undergo genetic testing and should be referred for serial clinical evaluation while they are at risk of developing the phenotype, according to their age. 33

Challenging situations persist, such as incomplete penetrance, expression of different phenotypes among family members, and uncertainty about when the disease will manifest.

Targeted therapies and specific recommendations

The presence of specific genetic variants can entail particular risks, leading to distinct treatment and management recommendations. This is the case for variants associated with malignant arrhythmias, which allow for an individualized assessment of primary ICD indication. For many years, the indication for primary ICD in DCM considered the EF and the functional class, being recommended only for patients with EF <35%, symptomatic, and with life expectancy greater than 1 year. However, studies demonstrate that patients with specific genotypes would benefit from primary ICD, even without severe ventricular dysfunction. 7 The Heart Rhythm Society suggests ICD placement for carriers of pathogenic variants in the LMNA gene (non-missense mutation) in the presence of two or more of the following factors: EF <45% on initial evaluation, nonsustained ventricular tachycardia (NSVT), and male sex (Class IIa recommendation – the benefit is greater than risk; more studies are needed; treatment is reasonable). 13

Identifying genetic variants and their influence on the protein level allows for understanding specific pathophysiological mechanisms and opens up opportunities for developing targeted therapies. In LMNA -related DCM, for example, animal studies have shown increased activation of p38 MAP kinase. Using a p38 MAP kinase inhibitor (ARRY-371797) inhibited this effect and prevented ventricular dilation. 34 This drug is currently being evaluated in a phase 3 randomized study (NCT 03439514) for LMNA -related DCM. 7

Furthermore, new gene-editing techniques such as CRISPR/CAS9 (clustered regularly interspaced short palindromic repeats) are promising therapeutic alternatives. 7 , 35

In patients with pathogenic variants in desmosomal genes, the role of physical activity in the development and progression of the disease and in the occurrence of malignant arrhythmias has been proven. Therefore, the current recommendation is to abstain from competitive or high-intensity physical activity in these patients. 36

The brazilian reality

Currently, genetic tests are not widely available in Brazil, with greater difficulties in accessing them through the public health system (Sistema Único de Saúde - SUS). The main challenges faced in incorporating such resources into clinical practice are the shortage of qualified professionals, lack of training in the field within cardiology residency programs, and funding difficulties. 37 However, it is worth noting that the application of genetic testing and family screening approaches has shown cost-effectiveness and has the potential to make the public health system more proactive rather than reactive. 38 We highlight the national experience with initiatives sponsored by the Brazilian Ministry of Health, under the SUS, aimed at a better understanding of hereditary heart diseases, such as the National Cardiovascular Genomics Network (Rede Nacional de Genômica Cardiovascular or RENOMICA) and the Center for Precision Medicine in Cardiology (Cardiogen), funded by the Genomas Brasil and Mapa Genoma Brasil projects. 39 - 42

Conclusion

Genetic assessment in DCM is crucial for providing prognostic information to the proband and opportunities for early diagnosis and treatment in family members, as well as guiding specific interventions. Adequate knowledge of indications and interpretation by cardiologists is essential for the effective use of this technique. The reduction in costs and the consequent increase in test availability have made cardiovascular genetics increasingly present in clinical practice. Future prospects include studies that refine diagnostic and prognostic evaluation in DCM, as well as the development of targeted therapies.

Footnotes

Study association

This study is not associated with any thesis or dissertation work.

Ethics approval and consent to participate

This article does not contain any studies with human participants or animals performed by any of the authors.

Sources of funding: There were no external funding sources for this study.


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