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. 2024 Jun 6;121(5):e20230790. [Article in Portuguese] doi: 10.36660/abc.20230790
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FLNC Associada a Cardiomiopatia Restritiva e Hipertrabeculação, uma Associação Rara

Ana M Aristizabal 1,2, Carlos Alberto Guzmán-Serrano 3,, María Isabel Lizcano 4, Walter Mosquera 2, Juliana Lores 3,5,6, Harry Pachajoa 3,5,7, Cesar Cely 2
PMCID: PMC11216340  PMID: 38922273

Resumo

Menina de seis anos com cardiomiopatia restritiva e hipertrabeculação na qual, devido ao início precoce da doença, foi realizado sequenciamento completo do exoma, revelando a presença de uma nova variante heterozigótica missense no gene FLNC. A mesma variante genética também foi identificada em seu pai, que, já adulto, apresentava resultados de imagem normais e não apresentava sintomas. Esta variante não foi relatada em bancos de dados populacionais ou na literatura médica atual e é classificada como provavelmente patogênica.

Palavras-chave: Cardiomiopatia Restritiva, Genética, Filaminas

Introdução

A apresentação clínica da cardiomiopatia pode variar desde pacientes assintomáticos, com manifestações inespecíficas, até um curso progressivo e grave que pode resultar em choque cardiogênico, arritmias e até morte súbita.1 Embora a linhagem genética tenha sido identificada para algumas das cardiomiopatias, as formas familiares apresentam diversos modos de herança de acordo com o fenótipo expresso.1 A maior parte dos dados disponíveis sobre cardiomiopatias refere-se à população adulta. Neste relato, descrevemos o caso de um paciente em idade escolar, com associação de cardiomiopatia restritiva e hipertrabeculação, anteriormente conhecida como não-compactação de ventrículo esquerdo não dilatado (VEND).

Relato de Caso

Uma menina de seis anos, previamente hígida, sem história familiar ou de consanguinidade relevante, apresentava história de hiporexia há 24 meses, aumento da circunferência abdominal e êmese recorrente; nos últimos dois meses com dor torácica e diminuição progressiva da classe funcional. Ela foi encontrada com hepatomegalia aproximadamente 6 cm abaixo da margem costal. O ecocardiograma inicial revelou dilatação acentuada das veias supra-hepáticas e veia cava inferior, com dilatação biatrial acentuada, disfunção diastólica com padrão restritivo e sinais indiretos de hipertensão pulmonar. Suspeitou-se de CMR e iniciou-se tratamento com diuréticos, carvedilol e enalapril, com melhora da classe funcional.

Foram solicitados estudos para esclarecer a etiologia da CMR, a ressonância magnética cardíaca relatou hipertrabeculação ventricular esquerda com relação região não compactada/região compactada de 4:1, disfunção sistólica, hipertrabeculação significativa da cavidade ventricular, dilatação do ventrículo direito com deterioração da função sistólica (Figura 1). Além disso, um ECG Holter de 24 horas descreveu alterações atriais direita e esquerda e distúrbio de repolarização nas derivações precordiais. Pelo exposto, a paciente foi discutida em reunião de cardiologia, considerando a coexistência de cardiomiopatia restritiva e hipertrabeculação.

Figura 1. Ressonância magnética cardíaca: sequência cine SSFP TrusFisp em eixo longo 2 câmaras e eixo curto onde se observa hipertrabeculação significativa da cavidade ventricular esquerda, comprometendo as paredes lateral e inferior e médio-apical com relação região não compactada/região compactada de 4.

Figura 1

Foi iniciado tratamento médico anti-insuficiência e houve melhora da classificação funcional da New York Heart Association (NYHA) de III para II. Porém, após alguns meses, a paciente apresentou piora clínica, necessitando de internação em unidade de terapia intensiva por insuficiência cardíaca refratária, sendo feito diagnóstico de tamponamento cardíaco necessitando de janela pericárdica, suporte com oxigenação mecânica extracorpórea e posterior hemorragia cerebral maciça levando à sua morte.

O consentimento informado por escrito foi obtido do responsável legal/parente mais próximo da menor, para publicar quaisquer imagens ou dados potencialmente identificáveis neste artigo. O comitê de ética aprovou a condução do estudo.

Avaliação baseada em genômica

Devido ao diagnóstico de CMR de início precoce, a equipe médica de genética foi consultada. O exame físico era normal e não havia história familiar de cardiomiopatias ou morte súbita cardíaca. Após uma revisão cuidadosa do caso, foi realizado o sequenciamento completo do exoma (WES).

Uma nova variante heterozigótica missense no gene FLNC (NM_001458.5) foi identificada: c.7559C>A, p.Thr2520Asn e confirmada por sequenciamento Sanger. Essa substituição converte o códon treonina na posição 2520 em asparagina, localizado no domínio ROD2 no qual há agrupamento de variantes associadas principalmente à cardiomiopatia hipertrófica. Esta variante não foi relatada em bancos de dados populacionais ou na literatura médica atual e é classificada como provavelmente patogênica.

Outras variantes genéticas identificadas neste caso foram: uma variante frameshift heterozigótica no gene AGK (NM_018238.4): c.675delG, p.Trp225CysfsTer6, classificada como patogênica de acordo com as diretrizes da ACMG; e uma variante heterozigótica missense no gene PKP2 (NM_004572.4): c.1163G>A, p.Arg388Gln, classificada como variante de significado incerto (VSI).

Nenhuma outra variante genética foi identificada neste caso. A mãe da paciente (34 anos), o pai (38 anos) e os avós paternos (55 e 62 anos) consentiram no teste genético, constatando que o pai era portador das variantes FLNC e AGK (Figura 2). Apresenta ecocardiograma normal e está em avaliação pela equipe de cardiologia.

Figura 2. Informações de pedigree do paciente e familiares. Seta preta: o probando. Vermelha: Cardiomiopatia restritiva (*): Avaliação documentada. A nomenclatura padronizada de pedigree humano foi seguida (J Genet Counsel (2008) 17:424–433).

Figura 2

Discussão

No que diz respeito à CMR, os genes mais comumente implicados são aqueles que codificam proteínas sarcoméricas, incluindo aqueles para troponina I (TNNI3), cadeia pesada de β-miosina (MYH7), α-actina cardíaca (ACTC1), titina (TTN) e genes da cadeia leve da miosina.2 Existem casos esporádicos e familiares, e até 30% dos pacientes têm história familiar relevante, sendo a endomiocardiofibrose a causa mais frequente.3 Da mesma forma, a hipertrabeculação corresponde a um traço fenotípico e não a uma cardiomiopatia por si só.1 É caracterizada pela presença de trabéculas proeminentes no ventrículo esquerdo e recessos intertrabeculares profundos e também tem sido associada a genes sarcoméricos, mais comumente o gene MYH7.1 Portanto, discute-se se corresponde a uma cardiomiopatia diferente ou a um traço morfológico comum. Vale ressaltar que pacientes com variantes patogênicas nos genes do sarcômero tendem a apresentar início precoce e maior incidência de efeitos adversos.4 Outros genes ligados à hipertrabeculação são ZASP, distrobrevina e tafazzin, bem como um único ponto de mutação no gene da cadeia pesada da beta-miosina.5

Neste caso, a WES identificou 3 variantes diferentes: variantes dos genes FLNC, AGK e PKP2. Entre estas, a primeira variante foi de particular interesse. O gene FLNC codifica a proteína filamina C de ligação à actina, um dos três membros da família encontrados em humanos.6 A filamina C é composta por 6 domínios: um domínio de ligação à actina, subdomínios ROD1 e ROD2 e um domínio de dimerização no seu terminal C; e serve como uma âncora de proteínas do sarcolema para o citoesqueleto e sistema de ligação células-células ou células-matriz extracelular.6,7

Mutações no gene FLNC foram inicialmente associadas à estrutura e função do tecido muscular esquelético, embora mais recentemente tenham sido reconhecidas em CMD, CMH, VENC e CMR.6 Maior prevalência de mutações foi encontrada em pacientes com CMD, seguido de CMH.7 Poucos casos foram notificados ao CMR, com variantes localizadas principalmente nos domínios ROD1 e ROD2; a variante encontrada neste caso está localizada em ROD2.79 Outros relatórios mostraram variantes não repetitivas descritas no gene FLNC entre populações pediátricas e adultas, fornecendo informações que sugerem uma ligação familiar.10,11 No nosso caso, foi identificada uma nova mutação missense, enquanto um estudo de segregação familiar revelou o pai como portador da mesma variante, sendo atualmente um adulto assintomático de 38 anos. Mais estudos são necessários para atribuir significado patogênico a esta mutação e sua relação com a herança familiar.

Em relação às variantes de AGK e PKP2, a primeira geralmente é encontrada na síndrome de Sengers e em um tipo de catarata autossômica recessiva; como a paciente apresenta essa mutação em estado heterozigoto, ela é considerada portadora.12 Este último, PKP2, uma variante heterozigótica patogênica que tem sido associada à cardiomiopatia arritmogênica; neste caso, a variante é classificada como VSI e não se correlaciona com o fenótipo encontrado, mas pesquisas estão em andamento na área de genética cardiovascular para compreender as possíveis contribuições de mutações genéticas de baixa a média penetrância nas cardiomiopatias.1315

Tal como evidenciado na nossa paciente, apesar do início do tratamento médico, ela apresentou rápida deterioração do seu quadro clínico devido a insuficiência cardíaca refratária com desfecho fatal. Seguindo as diretrizes da Sociedade Europeia de Cardiologia, estudos genéticos poderiam ser realizados para confirmar o diagnóstico, avaliar o prognóstico, selecionar o tratamento, como parte do aconselhamento reprodutivo, ou quando o estudo visa fornecer informações necessárias para um parente próximo, em nossa opinião, é deve ser realizado em todos os pacientes cuja resposta terapêutica não esteja produzindo resultados, na presença de deterioração de início rápido ou na presença de múltiplos tipos de cardiomiopatias coexistentes. Portanto, consideramos relevante divulgar esse tipo de associação, uma vez que foi descrita uma variante potencialmente patogênica da FLNC nunca descrita anteriormente, o que poderia explicar sua evolução e contribuir para novos estudos sobre o tema.

Footnotes

Fontes de financiamento

O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.

Vinculação acadêmica

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

Aprovação ética e consentimento informado

Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Investigación Biomédica de la Fundación Valle del Lili sob o número de protocolo 173-2021. Todos os procedimentos envolvidos nesse estudo estão de acordo com a Declaração de Helsinki de 1975, atualizada em 2013. O consentimento informado foi obtido de todos os participantes incluídos no estudo.

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Arq Bras Cardiol. 2024 Jun 6;121(5):e20230790. [Article in English] doi: 10.36660/abc.20230790i

FLNC Associated Restrictive Cardiomyopathy and Hypertrabeculation, a Rare Association

Ana M Aristizabal 1,2, Carlos Alberto Guzmán-Serrano 3,, María Isabel Lizcano 4, Walter Mosquera 2, Juliana Lores 3,5,6, Harry Pachajoa 3,5,7, Cesar Cely 2

Abstract

A six-year-old girl with restrictive cardiomyopathy and hypertrabeculation, due to the early onset of her disease, whole exome sequencing was conducted, revealing the presence of a novel heterozygous missense variant in the FLNC gene. The same gene variant was also identified in her father, who, at an adult age, displayed normal imaging results and was symptom-free. This variant has not been reported in population databases or current medical literature and is classified as likely pathogenic.

Keywords: Restrictive Cardiomyopathy, Genetics, Filamins

Introduction

Cardiomyopathy clinical presentation can range from asymptomatic patients, with nonspecific manifestations, up to a progressive and severe course that can result in cardiogenic shock, arrhythmias, and even sudden death.1 Although genetic lineage has been identified for some of the cardiomyopathies, familial forms show diverse modes of inheritance according to the expressed phenotype.1 Most of the data available about cardiomyopathies refer to an adult population. In this report, we describe a case of a school-aged patient, with an association of restrictive cardiomyopathy and hypertrabeculation, formerly known as non-dilated left ventricular noncompaction (LVNC).

Case Report

A previously healthy six-year-old girl, without relevant family or consanguinity history, presented with a 24-month history of hyporexia, increase in abdominal circumference, and recurrent emesis; in the last two months with thoracic pain and progressive decrease in functional class. She was found with hepatomegaly approximately 6 cm below the costal margin. An initial echocardiogram revealed severe dilation of the suprahepatic veins and inferior cava vein, with severe biatrial dilation, diastolic dysfunction with a restrictive pattern, and indirect signs of pulmonary hypertension. RCM was suspected and management with diuretics, carvedilol, and enalapril was begun, with improvement in functional class.

Studies were requested to clarify the etiology of RCM, cardiac magnetic resonance reported left ventricular hypertrabeculation with a non-compaction region/compaction region ratio of 4:1, systolic dysfunction, significant hypertrabeculation of the ventricular cavity, dilation of the right ventricle with deterioration of systolic function (Figure 1). In addition, a 24-hour Holter ECG described right and left atrial changes and repolarization disorder in precordial leads. Due to the foregoing, the patient was discussed in a cardiology meeting, considering the coexistence of restrictive cardiomyopathy and hypertrabeculation.

Figure 1. Cardiac magnetic resonance: cine SSFP TrusFisp sequence in long axis 2-chamber and short axis where significant hypertrabeculation of the left ventricular cavity is observed, compromising the lateral and inferior and mid-apical walls with a non-compaction region/compaction region ratio of 4.

Figure 1

Anti-failure medical management was started and there was improvement in the New York Heart Association (NYHA) functional classification from III to II. However, after a few months, the patient evidenced clinical deterioration, requiring hospitalization in the intensive care unit for refractory heart failure, and a cardiac tamponade diagnosis was made requiring a pericardial window, support by extracorporeal mechanical oxygenation and subsequent massive cerebral hemorrhage leading to her death.

Written informed consent was obtained from the minor's legal guardian/next of kin, to publish any potentially identifiable images or data in this article. The ethics committee approved the conduct of the study.

Genomics-based evaluation

Because of the diagnosis of early-onset RCM, the medical genetics team was consulted. Physical examination was unremarkable, and there was no family history of cardiomyopathies or sudden cardiac death. After a careful review of the case, whole exome sequencing (WES) was performed.

A novel heterozygous missense variant in the FLNC gene (NM_001458.5) was identified: c.7559C>A, p.Thr2520Asn and confirmed by Sanger sequencing. This substitution converts the threonine codon at position 2520 into asparagine, located in the ROD2 domain in which there is clustering of variants associated mainly with hypertrophic cardiomyopathy. This variant has not been reported in population databases or current medical literature and is classified as likely pathogenic.

Other gene variants identified in this case were: a heterozygous frameshift variant in the AGK gene (NM_018238.4): c.675delG, p.Trp225CysfsTer6, classified as pathogenic according to ACMG guidelines; and a heterozygous missense variant in the PKP2 gene (NM_004572.4): c.1163G>A, p.Arg388Gln, classified as a variant of uncertain significance (VUS).

No other gene variants were identified in this case. The patient's mother (34 years old), father (38 years old), and paternal grandparents (55 and 62 years old) consented to genetic testing, finding that the father was a carrier for both the FLNC and AGK variants (Figure 2). He has a normal echocardiogram and is currently being evaluated by the cardiology team.

Figure 2. Pedigree information of the patient and relatives. Black arrow: the proband Red: Restrictive cardiomyopathy (*): Documented evaluation. Standardized human pedigree nomenclature was followed (J Genet Counsel (2008) 17:424–433).

Figure 2

Discussion

Concerning RCM, the most commonly implicated genes are those encoding sarcomeric proteins, including those for troponin I (TNNI3), β-myosin heavy chain (MYH7), cardiac α-actin (ACTC1), titin (TTN), and myosin light-chain genes.2 Sporadic and familial cases exist, and up to 30% of patients have a relevant family history with endomyocardial fibrosis being the most frequent cause.3 Similarly, hypertrabeculation corresponds to a phenotypic trait rather than a cardiomyopathy by itself.1 It is characterized by the presence of prominent left-ventricle trabeculae and deep intertrabecular recesses and has also been linked to sarcomeric genes, most commonly the MYH7 gene.1 Therefore, it is debated whether it corresponds to a different cardiomyopathy or a shared morphological trait. It is worth noting, that patients with pathogenic variants in sarcomere genes tend to present an early age onset and a higher incidence of adverse effects.4 Other genes linked to hypertrabeculation are ZASP, dystrobrevin, and tafazzin, as well as a single mutation point in the beta-myosin heavy chain gene.5

In this case, WES identified 3 different variants: FLNC, AGK, and PKP2 gene variants. Among these, the first variant was of particular interest. FLNC gene encodes for actin-binding protein filamin C, one of the three family members found in humans.6 Filamin C is composed of 6 domains: an actin-binding domain, ROD1 and ROD2 subdomains, and a dimerization domain at its C-terminus; and it serves as an anchor of sarcolemmal proteins to the cytoskeleton and linkage system cell-cell or cell-extracellular matrix attachments.6,7

Mutations in the FLNC gene were first associated with the structure and function of skeletal muscle tissue.6 A higher prevalence of mutations was found in patients with DCM, followed by HCM.7 Few cases have been reported to RCM, with variants located mostly in the ROD1 and ROD2 domains; the variant found in this case is located in ROD2.79 Other reports have shown non-repeating variants described in the FLNC gene among pediatric and adult populations, providing information to suggest a familial linkage.10,11 In our case, a novel missense mutation was identified, while a familiar segregation study revealed the father as a carrier of the same variant, currently being a 38-year-old asymptomatic adult. Further studies are needed to incur pathogenic meaning to this mutation and its relation to familial heritage.

Concerning the variants of AGK and PKP2, the first is usually found in Sengers syndrome and an autosomal recessive type of cataract; since the patient has this mutation in a heterozygous state, she is considered a carrier.12 The latter, PKP2, a pathogenic heterozygous variant that has been linked to arrhythmogenic cardiomyopathy; in this case, the variant is classified as VUS and does not correlate to the phenotype found, but research is ongoing in the field of cardiovascular genetics to understand the possible contributions of low to medium penetrance gene mutations in cardiomyopathies.1315

As evidenced in our patient, despite the start of medical management, she had a rapid deterioration of her clinical condition due to refractory heart failure with a fatal outcome. Following the guidelines of the European Society of Cardiology, genetic studies could be performed to confirm diagnosis, assess prognosis, select treatment, as part of reproductive counseling, or when the study aims to provide necessary information for a close relative, in our opinion, it should be conducted in every patient whose therapeutic response is not yielding results, in the presence of rapid onset deterioration or multiple types of cardiomyopathies coexisting. Therefore, we consider it relevant to disclose this type of association since a potentially pathogenic variant in FLNC never described before was described, which could explain her evolution and contribute to further studies regarding the topic.

Footnotes

Sources of Funding

There were no external funding sources for this study.

Study association

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

Ethics approval and consent to participate

This study was approved by the Ethics Committee of the Investigación Biomédica de la Fundación Valle del Lili under the protocol number 173-2021. All the procedures in this study were in accordance with the 1975 Helsinki Declaration, updated in 2013. Informed consent was obtained from all participants included in the study.


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