Micro-ARN derivados de leucocitos como candidatos a ser biomarcadores en el síndrome de Brugada
El síndrome de Brugada es una enfermedad eléctrica primaria rara, potencialmente mortal y una causa importante de muerte súbita inexplicable/paro cardíaco en personas por lo demás sanas.
Si bien la mayoría de los pacientes con Brugada permanecen asintomáticos, el paro cardíaco es la manifestación de presentación en ~63–70 % de los individuos sintomáticos.
La predicción del riesgo en el síndrome de Brugada sigue siendo un desafío y los modelos actuales de predicción del riesgo tienen limitaciones significativas.
Los modelos de predicción de riesgo convencionales suelen incluir parámetros clínicos y electrofisiológicos, como la presencia de un patrón de electrocardiograma (ECG) tipo 1 espontáneo, sexo masculino, síncope inexplicable o fibrilación ventricular (FV) inducible, pero el valor predictivo de estos modelos es, en el mejor de los casos, modesto.
Debido a estas limitaciones, ha habido una demanda de biomarcadores circulantes que puedan refinar el enfoque para la estratificación del riesgo en el síndrome de Brugada.
Los ácidos microribonucleótidos circulantes [microARN (miARN)] representan una familia de biomarcadores candidatos para la evaluación no invasiva de trastornos cardíacos complejos.
Los microARN son hebras pequeñas de ARN no codificantes de hasta 20–25 nucleótidos que se unen al ARN mensajero (ARNm), lo que da como resultado la degradación del ARNm o la represión de la traducción y, por lo tanto, desempeñan un papel importante en la regulación génica postranscripcional.
Un micro-ARN o mi-ARN es un ARN monocatenario, de una longitud de entre 21 y 25 nucleótidos, que tiene la capacidad de regular la expresión de otros genes mediante diversos procesos, utilizando para ello la ruta de ribointerferencia.
Durante la última década, se ha identificado un número cada vez mayor de miARN y sus complejas funciones de diagnóstico y pronóstico en diversas enfermedades cardiovasculares, incluidas la fibrosis y la remodelación del miocardio.
Se desconoce el papel de los miARN circulantes en el diagnóstico y la estratificación pronóstica de los pacientes con síndrome de Brugada.
El objetivo del presente estudio fue demostrar la viabilidad de evaluar los perfiles de expresión de miARN de sangre periférica en pacientes de Brugada.
Se presume que los pacientes de Brugada presentan una rúbrica de miARN distinta en comparación con los individuos de control no afectados.
También se plantea la hipótesis de la presencia de distintos signos de expresión de miARN entre pacientes sintomáticos y asintomáticos de Brugada.
El objetivo de este estudio fue entonces evaluar el papel de los micro-ARN de sangre periférica como candidatos a biomarcadores en el síndrome de Brugada.
En este estudio prospectivo, los pacientes de Brugada y los individuos de control no afectados se inscribieron para el análisis de los niveles de microARN derivados de leucocitos (miARN).
Los niveles de expresión de 798 miARN circulantes diferentes se analizaron en la plataforma NanoString® nCounter.
Todos los resultados fueron validados de forma cruzada usando una reacción en cadena de polimerasa cuantitativa.
Los niveles de expresión de micro-ARN de los pacientes de Brugada se compararon con los datos clínicos.
Se incluyeron en el estudio un total de 21 pacientes definidos con Brugada (38% con antecedentes de arritmia ventricular o paro cardíaco) y 30 individuos de control no afectados.
El análisis de micro-ARN mostró un perfil de expresión distinto en pacientes de Brugada con 42 marcadores expresados diferencialmente (38 miARN regulados al alza, 4 regulados a la baja).
El estado de los síntomas de los pacientes de Brugada se asoció con un signo distinto de miARN.P = 0,04).
La incorporación de los miARN 145-5p y 585-3p en un modelo multivariable demostró una predicción de síntomas significativamente mayor (área bajo la curva = 0,96; intervalo de confianza del 95 %: 0,88–1,00).
El presente estudio demostró la existencia de una característica de miARN específica en pacientes con síndrome de Brugada y su utilidad diagnóstica y pronóstica para distinguir a los individuos sintomáticos de los asintomáticos.
Los hallazgos clave de este estudio incluyeron lo siguiente:
(i) el perfil sistemático de los miARN circulantes revela una distintiva de miARN en pacientes con Brugada en comparación con individuos de control sanos y también permite discriminar entre pacientes con Brugada sintomáticos y asintomáticos;
(ii) el perfil de expresión de miARN en pacientes con Brugada no está relacionado con la presencia de una mutación SCN5A subyacente ; y
(iii) la presencia de una forma distintiva de miARN molecular está asociada con eventos cardíacos adversos.
Durante la última década, ha habido un interés creciente en los miARN como posibles biomarcadores no invasivos para diversas enfermedades cardiovasculares.
Diversos estudios han demostrado la implicación de los miRNA en la hipertrofia miocárdica, la fibrosis, la insuficiencia cardíaca y la muerte súbita cardíaca.
Actualmente se conocen más de 2000 miARN humanos diferentes, pero no todos pueden evaluarse en muestras de sangre periférica.
En ausencia de datos existentes, la preselección de moléculas de miARN candidatas para un estudio de biomarcador dado representa un desafío importante y puede influir sustancialmente en las observaciones.
Para evitar cualquier posible sesgo de selección, se analizó un amplio panel de 798 miARN utilizando la plataforma de expresión génica NanoString nCounter.
Este panel representaba todas las secuencias de miARN disponibles comercialmente en el momento del estudio.
Usando este gran enfoque de detección, se identificó una característica de expresión de miARN distinta en pacientes de Brugada que incluye 38 miARN regulados al alza y 4 miARN regulados a la baja en comparación con individuos de control emparejados no afectados.
Para garantizar un alto grado de precisión diagnóstica, se realizó un proceso muy cuidadoso y riguroso de evaluación de la calidad de los datos, normalización de la expresión y pruebas múltiples, como se recomendó previamente.
Este estudio representa uno de los enfoques de detección más grandes que se han informado para los miARN circulantes en el síndrome de Brugada.
En lugar de centrarse en los miARN candidatos biológicos, se utilizó un enfoque sin hipótesis, en el que se probaron casi 800 miARN humanos altamente seleccionados, lo que representa un enfoque imparcial e inclusivo.
Los métodos utilizados para normalizar la expresión de miARN fueron muy conservadores para evitar el sobrediagnóstico de las tasas de descubrimiento de falsos positivos.
Además, este estudio fue el primero en realizar una validación ortogonal de las señales de miARN observadas mediante una segunda tecnología obteniendo los mismos resultados.
La validación cruzada por qPCR representa una fortaleza particular del estudio y aumenta la confianza en los resultados.
El estudio también fué el primero en identificar una característica molecular que distingue a los pacientes de Brugada sintomáticos de los asintomáticos.
Actualmente, solo dos estudios informaron el análisis de miARN en el síndrome de Brugada.
Scumaci et al . estudiaron 179 miARN en 13 pacientes de Brugada y 10 individuos de control, pero no encontraron una característica molecular distintiva que se asociara con eventos cardíacos adversos.
El tamaño de la muestra y la cantidad de moléculas de miARN seleccionadas en su estudio pueden explicar estas diferencias.
Un segundo estudio de Ikeuchi et al . realizaron análisis de miARN en muestras de plasma y seleccionaron 2555 miARN utilizando micromatrices en una cohorte de pacientes japoneses de Brugada y controles no afectados.
También se encontró una firma de miARN distinta en pacientes de Brugada, pero informaron diferentes miARN diana.
No se realizó ninguna comparación entre individuos sintomáticos y asintomáticos.
Por lo tanto, hasta ahora, este estudio es el único que sugiere un perfil de expresión de miARN distinto en pacientes de Brugada con arritmia ventricular.
La característica distinta de miARN en comparación con este estudio que se comenta, podría explicarse por las diferencias en la fuente de los miARN, la población de estudio y los métodos bioestadísticos utilizados.
Las diferencias étnicas con respecto a la expresión del fenotipo y el estado mutacional de SCN5A en pacientes de Brugada son bien conocidas.
Aunque la cohorte de Ikeuchi et al . fue significativamente mayor en comparación con este estudio, se informaron menos detalles sobre el fenotipo de su cohorte de estudio y la tasa de eventos.
También hubo diferencias significativas con respecto a la normalización de datos de la expresión de miARN.
La observación de que miR-145-5p y miR-585-3p están asociados con eventos cardíacos adversos tiene una importancia clínica potencial dado el desafío actual de la estratificación del riesgo en individuos asintomáticos con síndrome de Brugada.
Los modelos de predicción de riesgo convencionales generalmente se basan en parámetros clínicos, características de ECG y estado SCN5A ± resultados de estimulación ventricular programada, pero solo tienen valores predictivos positivos modestos.
Los resultados aquí obtenidos respaldan la hipótesis de que los futuros modelos de predicción de riesgo multivariable pueden beneficiarse de la integración de biomarcadores distintivos.
El pequeño tamaño de la muestra de este estudio con un número limitado de pacientes sintomáticos de Brugada junto con la ausencia de un patrón de repolarización precoz y la ausencia de estimulación ventricular sistemática programada en individuos asintomáticos no permitió comparar este modelo de predicción con otros modelos contemporáneos como el puntuación Sierra o la puntuación BRUGADA-RISK.
Aunque los mecanismos moleculares y el papel preciso del perfil de expresión de miARN distinto en la arritmogénesis del síndrome de Brugada siguen siendo difíciles de alcanzar en este momento, la identificación de genes diana y vías enriquecidas muestra varias asociaciones interesantes que al menos generan hipótesis.
La observación de que los miARN de la familia miR-302-3p y let-7-5p se sobreexpresan en pacientes con síndrome de Brugada es consistente con estudios recientes que destacan el papel de los miARN en las propiedades electrofisiológicas del canal de sodio activado por voltaje cardíaco Nav1.5 (SCN5A).
La pérdida de función de Nav1.5 es el sello electrofisiológico del síndrome de Brugada y da como resultado el fenotipo típico de ECG.
SCN5A en sí mismo está regulado por varios miARN diferentes que normalmente se dirigen a la región 3′ no traducida.
El análisis de enriquecimiento mostró que los objetivos miocárdicos de miR-145-5p y miR-585-3p incluyen las vías de señalización del hipocampo y TGF-β.
Aunque queda por dilucidar el papel de ambas vías en la fisiopatología y la arritmogénesis del síndrome de Brugada, existe evidencia colateral que sugiere que ambas vías pueden desempeñar un papel importante en el desarrollo de los síntomas cardíacos.
La activación patológica de la vía del hipocampo se ha demostrado previamente para la miocardiopatía arritmogénica (que muestra algunas características superpuestas con el síndrome de Brugada), lo que da como resultado un aumento de la adipogénesis miocárdica y, potencialmente, también contribuye a la fibrosis miocárdica.
La vía del TGF-β, por otro lado, está claramente implicada en la fibrosis, la inflamación y la arritmogénesis del miocardio.
Un papel central para la vía del TGF-β parece atractivo y también apoyaría el concepto del síndrome de Brugada como una miocardiopatía microestructural.
Este concepto se ha propuesto tras el descubrimiento de la microfibrosis subepicárdica a lo largo del tracto de salida del ventrículo derecho.
Ahora es indiscutible que estas áreas focales de microfibrosis subepicárdica representan el sustrato electroanatómico para el patrón característico de ECG tipo 1 y el sustrato proarrítmico para la FV.
Estudios recientes han demostrado que el mapeo y la ablación del sustrato de Brugada epicárdico dan como resultado la eliminación duradera del fenotipo ECG de Brugada y una reducción significativa de la arritmia ventricular recurrente.
Obviamente, se requerirán más estudios para dilucidar la interacción molecular entre el tipo de miARN identificado, las vías diana y la arritmogénesis en pacientes con síndrome de Brugada.
Estas observaciones son alentadoras y se cree que los miARN circulantes pueden tener el potencial de uso clínico como biomarcadores de diagnóstico y pronóstico.
Los autores reconocen limitaciones de su investigación.
El presente estudio fue un estudio de centro único con un tamaño de muestra pequeño y un número limitado de eventos arrítmicos, lo que limita la solidez de la asociación entre los perfiles de expresión de miARN y los eventos cardíacos.
Los resultados requerirán la confirmación de estudios multicéntricos a gran escala con seguimientos más prolongados.
El hallazgo de un tipo distinto de miARN en leucocitos de muestras de sangre periférica no permite sacar conclusiones sobre el perfil de expresión de miARN miocárdico local, que puede o no ser diferente en pacientes con Brugada.
Además, este enfoque no permitió evaluar los miARN exosomales o unidos a proteínas circulantes en el plasma.
La elección de estudiar los perfiles de miARN derivados de leucocitos se debió en gran parte a la evidencia reciente, lo que sugiere un componente inflamatorio, potencialmente autoinmune, que subyace a la fisiopatología del síndrome de Brugada.
El seguimiento longitudinal con reevaluación periódica del perfil de miARN puede ayudar a comprender la evolución de los patrones de expresión a lo largo del tiempo y correlacionar estos marcadores con los resultados clínicos.
Además, la tecnología NanoString utilizada en este estudio no permite identificar miRNA nuevos aún desconocidos en comparación con una tecnología miRNA-seq convencional.
Por lo tanto, no puede excluirse por completo el hecho de que otros miARN aún desconocidos puedan desempeñar un papel en la fisiopatología del síndrome de Brugada.
Los detalles moleculares de la interacción de los miARN identificados con los genes diana y las vías de señalización se desconocen en este momento y requerirán una serie de experimentos funcionales para aclarar su papel en el síndrome de Brugada.
Finalmente, hay otras clases de moléculas de ARN reguladoras pero aún no exploradas, como los ARN circulares o los ARN largos no codificantes, que pueden estar implicados en la fisiopatología de Brugada.
El rendimiento de miR-145-5p y miR-585-3p para delinear pacientes sintomáticos y asintomáticos de Brugada deberá validarse en una cohorte independiente más grande.
En conclusión los pacientes de Brugada muestran un perfil de expresión de miARN distinto en comparación con los individuos de control no afectados.
También hay evidencia de que ciertos miARN (miR-145-5p y miR-585-3p) están asociados con el estado de los síntomas de los pacientes con Brugada.
Estos resultados sugieren la posibilidad de que los miARN derivados de leucocitos sean biomarcadores candidatos para el síndrome de Brugada, pero se requerirán más estudios de validación a gran escala para determinar la solidez de los hallazgos y su utilidad clínica.
* Steinberg C, Gaudreault N, Papadakis AI, Henry C, Champagne J, Philippon F, O’Hara G, Blier L, Plourde B, Nault I, Roy K, Sarrazin JF, Spatz A, Bossé Y. Leucocyte-derived micro-RNAs as candidate biomarkers in Brugada syndrome. Europace. 2023 Jun 2;25(6):euad145. doi: 10.1093/europace/euad145. PMID: 37314195; PMCID: PMC10265963.
