Plutselig hjertedød kan skyldes genfeil

En genfeil som kan føre til plutselig hjertedød hos ellers friske, unge mennesker er oppdaget. Funnet kan være med på å løse gåten om plutselige dødsfall blant idrettsutøvere.

Publisert
Danske forskere har funnet et helt nytt sykdomsgen som kan gi en alvorlig hjertelidelse, og som kanskje kan være med på å forklare plutselig død blant ellers veltrente toppidrettsutøvere. (Foto: (Illustrasjon: Colourbox))
Danske forskere har funnet et helt nytt sykdomsgen som kan gi en alvorlig hjertelidelse, og som kanskje kan være med på å forklare plutselig død blant ellers veltrente toppidrettsutøvere. (Foto: (Illustrasjon: Colourbox))

Fakta:

Forskere har oppdaget at mutasjoner i det såkalte calmodulin-genet kan gi hjerteflimmer, føre til hyppige tap av bevissthet samt gi risiko for plutselig hjertedød. Symptomene oppstår typisk i forbindelse med fysisk eller psykisk stress.

Den hjertesykdommen som calmodulin-mutasjonen medfører, er nær beslektet med CPVT, som er en sjelden, arvelig hjertesykdom. Man kjenner til to andre sykdomsgener (RYR2 og CASQ) som kan forklare en del tilfeller av CPVT.

Det er fortsatt uvisst hvor mange hjertepasienter som har denne mutasjonen. Inntil videre har forskerne bare funnet det i en svensk familie og hos en kvinne av irakisk opprinnelse.

For øyeblikket undersøker forskerne blodprøver fra pasienter med uforklarlige hjerteproblemer for å finne ut om det kan skyldes calmodulin-mutasjoner.

(kilder: Anders Børglum, Mette Nyegaard, Henrik Kjærulf Jensen)

Fakta:

Calmodulin-gener sørger for kroppens dannelse av calmodulin-proteiner.

Disse proteinene spiller blant annet en viktig rolle for den rytmen hjertet slår med.

Evolusjonært sett er calmodulin antagelig verdens best bevarte gen. Mens andre gener har forandret opp seg gjennom evolusjonen, er det forblitt helt identisk i alle virveldyr (blant annet mennesker, mus, fugler, fisker og krypdyr).

Det indikerer at det ikke har vært tolerert en eneste endring i sammensetning av proteinet.

Derfor har det vært en stor overraskelse for forskerne å finne mutasjoner nettopp her.

(kilde: Michael Toft Overgaard)

Hvert år dør friske, unge mennesker av plutselig hjertedød, og ofte er det et mysterium for legene.

Nå har danske forskere oppdaget en genfeil som kan være med på å kaste lys over gåten.

– Vi har funnet et helt nytt sykdomsgen som kan gi en alvorlig hjertelidelse. Lidelsen kan føre til plutselig hjertedød blant både barn og voksne, forklarer professor Anders Børglum fra Institut for Biomedicin på Aarhus universitet i Danmark.

Han er en av forskerne bak den nye undersøkelsen, som nettopp er publisert i tidsskriftet AJHG – The American Journal of Human Genetics.

Noen idrettsutøvere dør tidlig

Anders Børglum mener at den nye oppdagelsen kan bidra til å forklare noen av sakene der profesjonelle idrettsutøvere plutselig faller døde om på fotballbanen eller på sykkelsetet.

– I noen tilfeller kan det skyldes en ukjent hjertesykdom, men vi vet fremdeles ikke om disse tilfellene kan forklares med sykdomsgenet vårt. Men det er ikke utenkelig, og vi holder på å undersøke det, sier Børglum.

Ved hjertedød, i motsetning til hjertestans, er gjenopplivning ikke mulig.

Tenåringsgutter døde plutselig

Forskerne har drevet et vitenskapelig detektivarbeid gjennom flere tiår.

Det hele begynte i Sverige, der en familie var hardt rammet av hjerteproblemer. To ellers friske gutter på 13 og 15 år omkom plutselig av hjertedød mens de drev idrett.

En annen gutt i familien måtte gjenopplives etter en hjertestans, og en rekke familiemedlemmer led av forstyrrelser i hjerterytmen – såkalt hjertearytmi. Legene var overbevist om at hjerteproblemene måtte være arvelige, men det viste seg at ingen i familien hadde genfeilene som var kjent.

De svenske legene ba danske forskere om hjelp til mysteriet, og for seks år siden gikk førsteamanuensis Mette Nyegaard i gang.

Detektivarbeid om hjertedød

– Vi fikk blodprøver fra en rekke av de svenske familiemedlemmene, og så begynte vi å skanne hele arvemassen deres. Det var et stort detektivarbeid, men til slutt oppdaget vi at alle de syke familiemedlemmene hadde arvet en bestemt genmutasjon, forklarer Nyegaard, som er førsteamanuensis ved Institut for Biomedicin på Aarhus universitet.

Mutasjonen satt på et bestemt gen som sørger for at kroppen danner et viktig protein – calmodulin.

– Man kjente til andre genmutasjoner som kan føre til plutselig hjertedød. Men man har aldri tidligere hatt mistanke til at calmodulin-genet kunne spille en rolle, sier Nyegaard.

Lettelse og hjelp til familien

Senere har forskerne skannet en rekke prøver fra andre pasienter som er rammet av uforklarlige problemer med hjerterytmen. Inntil videre har forskerne funnet fram til en kvinne av irakisk opprinnelse, som også har feil i calmodulin-genet.

Kvinnens hjerteproblemer ble oppdaget allerede da hun som fireåring fikk hjertestans mens hun var ute og løp. Heldigvis ble hun gjenopplivet, men tidligere kunne ikke legene forklare hjertelidelsen.

– Det betyr utrolig mye for disse familiene å finne en årsak til hjerteproblemene. Det skaper mye angst når flere unge i familien plutselig er rammet av uforklarlig hjertedød. Nå kan vi frikjenne flere familiemedlemmer som ikke har genmutasjonen. De kan puste lettet ut og slippe en masse angst, sier Børglum.

Forskeren legger til at oppdagelsen i fremtiden kan redde mennesker fra å dø på grunn av genfeilen.

– Familiemedlemmer som har mutasjonen, kan hjelpes ved bruk av en pacemaker som kan starte hjertet hvis det plutselig ikke slår, sier Børglum.

Løser ikke hele gåten

Illustrasjonen viser proteinet calmodulin (grønt). Calmodulin fungerer som en slags sensor som måler konsentrasjonen av kalsium (grå kuler) i hjertecellene, og er dermed med på å regulere hjertets rytme. I den nye undersøkelsen har forskerne funnet ut at muterte calmodulin-proteiner binder seg annerledes til kalsium enn de vanlige proteinene. (Foto: (Illustrasjon: Michael Toft Overgaard))
Illustrasjonen viser proteinet calmodulin (grønt). Calmodulin fungerer som en slags sensor som måler konsentrasjonen av kalsium (grå kuler) i hjertecellene, og er dermed med på å regulere hjertets rytme. I den nye undersøkelsen har forskerne funnet ut at muterte calmodulin-proteiner binder seg annerledes til kalsium enn de vanlige proteinene. (Foto: (Illustrasjon: Michael Toft Overgaard))

På hjertemedisinsk avdeling på Aarhus Universitetssykehus vekker den nye oppdagelsen begeistring.

– Hver uke møter vi familier som har mistet unge familiemedlemmer på grunn av hjertestans. Det er en enorm belastning for familien hvis vi ikke kan finne noen forklaring på sykdommen. Derfor er vi glade når det blir funnet en ny genmutasjon, sier hjertelege Henrik Kjærulf Jensen.

Han advarer imidlertid mot å tro at funnet vil hjelpe alle familier med slike problemer.

– Denne mutasjonen vil ikke kunne forklare alle tilfeller. Alt tyder på at mutasjonen er relativt sjelden, sier Jensen.

Calmodulin-celler er nøkkel

Forskerne bak undersøkelsen vil nå finne ut hvor utbredt sykdomsmutasjonen er. Det gjør de ved å skanne blodprøver fra en lang rekke pasienter med uforklarlige hjerteforstyrrelser.

– Vi vet at funnet vårt bare er en av flere brikker. Men det er en viktig brikke fordi man ikke visste at calmodulin-genet kunne ha en betydning, sier Mette Nyegaard.

Mennesket har tre forskjellige calmodulin-gener, men forskerne har bare funnet mutasjoner i det ene – det såkalte Calmodulin 1.

– Vi er i ferd med å undersøke om det også kan være mutasjoner i de andre. På den måten kan det kanskje vise seg at calmodulin-gener spiller en enda større rolle, sier Nyegaard.

Calmodulin er en sensor

Men hvorfor kan mutasjoner i dette genet påvirke hjertet? Det spørsmålet har førsteamanuensis Michael Toft Overgaard forsøkt å finne svar på i den nye undersøkelsen.

– Normalt fungerer calmodulin-proteinet som en slags sensor for mengde kalsium i cellene. Kalsium er utrolig viktig når det gjelder å regulere hjertet til å trekke seg sammen, forklarer Overgaard.

Håper på ny type behandling

For å finne ut hvordan calmodulin-proteiner skapt av muterte gener oppfører seg, gjennomførte han en rekke forsøk i laboratoriet sitt i Aalborg. Med bruk av DNA-teknologi ble de muterte genene satt inn i bakterier, som dermed hadde de samme sykdomsgenene som ga de svenske og irakiske familiene hjerteproblemer.

– Det viste seg at de calmodulin-proteinene disse bakteriene dannet, ikke bandt seg til kalsium på samme måte som vanlig. Derfor mener vi at disse genmutasjonene gir hjerteforstyrrelser, fordi evnen til å måle kalsiumkonsentrasjonen i hjertecellene simpelthen ikke er optimal. På den måten kan det komme forstyrrelser i hjerterytmen, forklarer Overgaard.

Han legger til at forskergruppen arbeider videre med å oppklare hvilke molekylære mekanismer som blir påvirket av mutasjonene.

– Målet vårt er å være med på å utvikle nye behandlinger mot forstyrrelser i hjerterytmen, avslutter Overgaard.

Referanse:

Mutations in Calmodulin Cause Ventricular Tachycardia and Sudden Cardiac Death; The American Journal of Human Genetics; doi:10.1016/j.ajhg.2012.08.015

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.