Se llevó a cabo un estudio de observación prospectivo en un grupo de pacientes consecutivos ingresados en la unidad de cuidados intensivos del Hospital Universitario Virgen del Rocío de Sevilla, con un diagnóstico de SAA entre octubre de 2017 y enero de 2020. El estudio fue autorizado por el Portal de ética de la Investigación biomédica de Andalucía (PEIBA) (código interno del GEN-AOR 2436-N-20, ensayos clínicos [NCT04751058]). Se obtuvo un consentimiento informado para la inclusión en el estudio genético y para fines de investigación de todos los pacientes o sus tutores legales si procedía.

Las manifestaciones clínicas que se consideró que eran signos que sugerían un SAA durante la evaluación inicial de los pacientes fueron las siguientes: signos de dolor torácico intenso con una irradiación típica, hipertensión, pulso deficitario, diferencia de la lectura de la presión arterial entre los dos brazos, semiología de insuficiencia aórtica, signos de fallo ventricular, electrocardiograma inespecífico (normal o con hipertrofia ventricular izquierda), radiografía normal o con ensanchamiento del mediastino y otros signos clínicos que pudieran alertar al clínico respecto a la presencia de un síndrome de Marfan subyacente con el empleo de la escala de Gante. La confirmación del SAA se realizó con el empleo de una angiografía de tomografía computarizada (angio-TAC) multicorte (cortes de 1mm), con y sin el empleo de contraste yodado, para su posterior reconstrucción. Después de la confirmación y el análisis de las imágenes, se trató a los pacientes según las recomendaciones de la guía de la Sociedad Europea de Cardiología15 para el segmento afectado y para las características angiográficas halladas.

Tras la evaluación clínica y las exploraciones de imagen, se incluyó en el estudio genético a los pacientes que cumplían los siguientes criterios: a) SAA confirmado mediante angio-TAC; b) edad >16 años y c) ausencia de signos compatibles con trastornos sindrómicos. Se excluyó, en cambio, a los pacientes que ingresaron sin vida. Una vez seleccionada la cohorte de pacientes, se utilizó el registro de historias clínicas electrónicas para obtener información sobre sus antecedentes personales y familiares, la forma de presentación clínica y el curso de la enfermedad. A este respecto, los antecedentes familiares solamente se consideraron positivos si se identificaban otros familiares con aortopatías o muerte súbita.

Se recomendó un análisis de segregación familiar para todos los casos en los que se detectó una variante genética, incluidas las variantes probablemente patogénicas y las variantes de significado incierto. Después del asesoramiento genético, se evaluó mediante una ecocardiografía a los familiares que aceptaron una exploración clínica después de un resultado positivo o incierto en la prueba genética. Se utilizó angio-TAC durante la evaluación clínica únicamente después de observar una alteración en la ecocardiografía. Todos los familiares positivos fueron remitidos a los departamentos de asistencia integral de cardiopatías familiares y de enfermedades raras de nuestro centro.

Se realizó una extracción automática de ácido desoxirribonucleico (ADN) genómico con el empleo de un instrumento Chemagic 360 (Perkin Elmer, Estados Unidos). La integridad y la pureza del ADN se verificaron mediante electroforesis en gel y con el empleo de métodos tanto fluorimétricos como espectrofotométricos. Puede consultarse una descripción detallada del proceso completo en el apartado de métodos del material adicional.

Se utilizó un panel de captura (Roche, Estados Unidos) que incluía 42 genes (tabla 1 del material adicional) relacionados con diferentes aortopatías. La selección de los genes capturados se basó en las guías actuales, las bases de datos públicas y el consenso de expertos. Puede consultarse una información más detallada al respecto en el apartado de métodos del material adicional.

Se utilizó un microgramo de ADN genómico para cada preparación de biblioteca utilizando el SeqCap EZ Library SR versión 5.1 (Roche, Estados Unidos) según el protocolo del fabricante, con modificaciones de carácter menor (apartado de métodos del material adicional). La secuenciación se llevó a cabo en la plataforma Illumina NextSeq500 (Illumina, Estados Unidos).

El análisis de los datos se realizó con el empleo de un protocolo validado con anterioridad16, con algunas modificaciones (apartado de métodos del material adicional).

Las variantes se priorizaron mediante criterios clínicos y genéticos establecidos (apartado de métodos del material adicional). Finalmente, solo se presentaron las variantes clasificadas como patogénicas, probablemente patogénicas o de significado incierto.

Las variables continuas se expresan en forma de media±desviación estándar, mientras que las variables discretas se presentan mediante número absoluto y porcentaje. Todos los casos se clasificaron en los 2 grupos siguientes: a) individuos con variantes claramente patogénicas o probablemente patogénicas y b) individuos sin variantes o con variantes de significado clínico incierto. Las diferencias existentes entre los dos grupos en cuanto a las variables discretas se estimaron con la prueba exacta de Fisher, excepto en el caso de tablas de contingencia mayores de 2x2, para las que se utilizó la prueba exacta de Fisher-Freeman-Halton. Los resultados obtenidos se consideraron estadísticamente significativos para valores de p bilaterales <0,05. Todos los análisis estadísticos se llevaron a cabo con el empleo del programa IBM SPSS Statistics for Windows, versión 25.0 (IBM Corp., Estados Unidos).

Para evaluar la exactitud diagnóstica de las variantes de relevancia clínica y utilizar su combinación como herramienta de predicción de la heredabilidad, se calcularon los siguientes atributos17,18: tasa de positivos verdaderos (o sensibilidad), tasa de negativos verdaderos (o especificidad), tasa de falsos positivos, tasa de falsos negativos y odds ratio (OR), que representa la probabilidad esperada de que un caso con una variable clínica dada sea genéticamente positivo frente a la probabilidad de que un caso sin esa variable clínica tenga una prueba genética positiva. Un valor de OR superior a 1 implica una probabilidad de que un caso genético positivo manifieste una determinada variable superior a la probabilidad de que no la manifieste. Es de destacar que los casos clasificados como inciertos no se incluyeron en estos cálculos.

Entre octubre de 2017 y enero de 2020, hubo un total de 83 pacientes con SAA ingresados en la unidad de cuidados intensivos que cumplieron los criterios de inclusión en el estudio genético. Sin embargo, 10 de ellos fallecieron en las primeras horas, sin posibilidad de obtener muestras de ADN, con lo que quedaron en total 73 pacientes para el estudio. En la tabla 1 se muestran las características clínicas generales de este grupo de pacientes, mientras que en la tabla 2 del material adicional se presenta una información detallada para cada uno de los casos. La mediana de edad fue de 57 años, con una relación varones/mujeres de aproximadamente 3:1. Con el empleo de la clasificación de Stanford, el 63% de los casos se encontraban en la clase Stanford A y el 37%, en la clase Stanford B. La disección (74%) fue la forma clínica más frecuente. La hipertensión y el tabaquismo fueron los factores de riesgo más comunes, y se observaron de manera aún más frecuente en los pacientes con una disección de aorta de tipo B (70,3% y 81,4%, respectivamente). En 57 pacientes, el primer síntoma fue el dolor, acompañado de una crisis hipertensiva en 27 de ellos. En 60 pacientes (82,2%) se utilizó un tratamiento quirúrgico, con carácter de emergencia o urgencia en el 46,2% de los casos. Es de destacar que el 47,9% de los pacientes tenían un diámetro aórtico inferior a 5cm.

Nuestra aplicación de NGS nos permitió abarcar el 97,1% de las bases diana, con lo que hubo una cobertura media de 357,9x y un porcentaje de lecturas mapeadas en la diana del 83,4%. Todas las regiones codificantes correspondientes a genes asociados a aortopatías (tabla 1 del material adicional) se cubrieron en > 20x. El análisis de los datos de NGS condujo a la detección de 34 variantes genéticas candidatas heterocigotas en un total de 32 pacientes (tabla 2 y figura 1), incluidas 24 de cambio de sentido, 4 de corte y empalme, 3 que provocan un desplazamiento de la pauta de lectura, 2 deleciones que no afectan al desplazamiento de la pauta de lectura y 1 variación en el número de copias (figura 2A).

Figura 1.

Figura central. Diagrama de flujo de los pacientes, las pruebas de detección sistemática de los familiares y los resultados de las pruebas genéticas. Los recuadros de color naranja indican los pasos principales llevados a cabo en nuestro proceso de trabajo, mientras que los resultados principales se indican en recuadros de color rojo. Las medidas en curso aplicadas como consecuencia de este estudio se indican en recuadros de color verde. SAA, síndrome aórtico agudo; Angio-TAC, angiografía de tomografía computarizada multicorte.

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Figura 2.

Clasificación de las 34 variantes identificadas asociadas a una aortopatía en nuestra cohorte. A: tipo de variantes según el tipo de consecuencia. B: distribución de los tipos de variantes, incluidas las de cambio de sentido, desplazamiento de la pauta de lectura, ausencia de desplazamiento de la pauta de lectura, corte y empalme, y grandes duplicaciones en los genes asociados a la aortopatía en nuestra cohorte.

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Estas variantes se hallaron en 14 genes diferentes, siendo el gen MYH11 el que mostró una mayor prevalencia de mutación, seguido del MYLK y del FBN1 (figura 2B). Aunque estos genes intervienen en un amplio espectro de vías moleculares (tabla 1 del material adicional), la mayoría de ellos (22 casos, 69%) se asociaron a una disección aórtica en nuestra cohorte (figura 3A). En todos los casos, nuestros resultados fueron compatibles con un patrón de transmisión hereditaria autosómica dominante excepto para la familia 10, en la que la heterocigosidad compuesta con 2 cambios en el GAA se consideró la causa más probable de la enfermedad.

Figura 3.

Correlaciones entre genotipo y fenotipo. A: esquema del tipo de aortopatía asociada a los genes identificados en este estudio. B: número de casos portadores de variantes en genes asociados a formas de aortopatía sindrómicas, no sindrómicas o de ambos tipos. El asterisco indica una variante en el gen TGFBR1 presente en 1 de los casos portadores de una variante concomitante en el gen TGFBR2.

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Aproximadamente el 40,7% de los pacientes (n=13) tenían variantes genéticas en genes que se han asociado previamente a formas familiares no sindrómicas, un 21,8% (n=7) a trastornos sindrómicos y un 37,5% (n=12) eran portadores de variantes en genes asociados a formas tanto sindrómicas como no sindrómicas (figura 3B). Tiene interés señalar que 14 casos a priori no sindrómicos albergaban variantes patogénicas o probablemente patogénicas en genes que se han asociado previamente a una posible enfermedad aórtica sindrómica. Por consiguiente, a los pacientes 10, 53, 64 y 69 se les diagnosticó una enfermedad de Pompe, síndrome de tortuosidad arterial, neurofibromatosis y síndrome de Marfan, respectivamente, y a los pacientes 28 y 65 se les diagnosticó un síndrome de Ehler-Danlos. Esto nos permitió reclasificar el 18,7% de los casos como aortopatías sindrómicas, lo cual tiene consecuencias importantes para el manejo tanto del paciente como de los familiares.

Diez de las 34 variantes identificadas se habían descrito anteriormente como patogénicas o probablemente patogénicas en bases de datos públicas o en la literatura, mientras que 8 habían sido descritas anteriormente como variantes de significado incierto, y 16 eran variantes nuevas sin ninguna asociación clínica hasta ese momento (tabla 2 y figura 4). Se llevó a cabo una reevaluación de las variantes según las asociaciones clínicas previas, el recuento de alelos en gnomAD, las predicciones de patogenicidad in silico y los criterios del American College of Medical Genetics and Genomics, con lo que se llegó a la reclasificación de 19 variantes (figura 4). Esto condujo a la identificación de 11 variantes de significado incierto en 11 casos (15,07%) y de 23 variantes patogénicas o probablemente patogénicas en 21 pacientes, aunque tan solo 20 casos se consideraron resueltos (27,39%), ya que se halló una única variante heterocigota en el gen GAA autosómico recesivo en el paciente 49. Si se confirma una asociación clínica para estas variantes, la tasa diagnóstica de este estudio podría alcanzar el 42,46%.

Figura 4.

Proceso de trabajo para la reevaluación, clasificación e interpretación clínica de la variante. ACMG: clasificación de las variantes basada en los criterios del American College of Medical Genetics and Genomics; B: benigna; PB: probablemente benigna; PP: probablemente patogénica; P: patogénica; VSI: variante de significado incierto.

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Hubo familiares pertenecientes a 9 familias en las que se detectaron variantes candidatas que aceptaron ser estudiados (tabla 3 y figura 1). Confirmamos la presencia de las variantes detectadas en 13 de los 31 familiares analizados mediante secuenciación Sanger. Tres (I:4, I:5 e I:17) de los 13 familiares eran portadores de variantes genéticas asociadas a un rasgo autosómico recesivo y, por consiguiente, sus genotipos no eran compatibles con un fenotipo de SAA. Los 10 familiares restantes eran portadores de variantes genéticas compatibles con una patrón de herencia autosómica dominante, por lo que sus genotipos eran coherentes con la presencia de un SAA.

Se ofreció una nueva evaluación clínica a los 10 familiares con un resultado positivo, pero solamente 8 de ellos acudieron a la cita. Cuatro de estos últimos presentaban ya alteraciones cardiovasculares: a) el individuo I:16 (16 años) presentaba una actividad eléctrica cardiaca en reposo con un QTc en el límite superior (464ms); b) el individuo I:20 (67 años) presentaba una dilatación leve de la raíz aórtica (37mm) y de la aorta ascendente (40mm) y una insuficiencia aórtica de grado II; c) el individuo I:21 (63 años) presentaba una dilatación leve de la raíz aórtica (43mm) y de la aorta ascendente (38mm), y una ateromatosis calcificada difusa leve; y d) el individuo I:31 (15 años) presentaba una dilatación leve de la arteria pulmonar. Es de destacar que, con la excepción del individuo I:7, todos los familiares con resultados genéticos positivos y sin signos actuales de aortopatías eran más jóvenes que el paciente índice de su familia. De hecho, 11 de los 13 familiares en los que se detectó una variante de tipo familiar se encuentran actualmente en edad reproductiva (< 50 años).

Las pruebas estadísticas mostraron la existencia de diferencias significativas entre los pacientes con un diagnóstico genético claro y los pacientes sin variantes causales o inciertas, para las siguientes variables clínicas: hipertensión, edad del paciente, antecedentes familiares y dolor (tabla 1 y figura 5). La ausencia de hipertensión, una edad <55 años, la presencia de antecedentes familiares de SAA y sin dolor como primer síntoma mostraron una correlación significativa con la detección de variantes genéticas patogénicas o probablemente patogénicas y, por consiguiente, con casos hereditarios.

Figura 5.

Asociación entre los casos de síndrome aórtico agudo hereditario y las manifestaciones clínicas significativas. Cada círculo corresponde a 1 de las familias en estudio, y se indica su número de identificación. El color de los círculos indica si se hallaron variantes patogénicas o probablemente patogénicas (rojo), variantes de significado incierto (azul) o no se identificaron variantes candidatas (gris).

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Todos los casos resueltos se incluyeron en al menos 1 de estos 4 grupos estadísticamente significativos, mientras que la combinación de las 4 variables significativas englobó tan solo 3 de estos casos (figura 5). De hecho, en la tabla 4 se muestra que, mientras que la sensibilidad fue máxima para la edad y la hipertensión (una tasa de positivos verdaderos del 70% y 80%, respectivamente), los antecedentes familiares y el dolor fueron los factores con mayor especificidad (una tasa de negativos verdaderos del 90% y 85%, respectivamente). La combinación de estas variables clínicas nos permitió obtener un buen equilibrio entre sensibilidad y especificidad, así como mejorar su capacidad predictiva en función del cálculo de la OR. Si analizamos los valores máximos de este atributo, la combinación de edad y dolor (OR=21,54) y la combinación de hipertensión y antecedentes familiares (OR=13,33) serían los conjuntos con una mayor fuerza predictiva, aunque su sensibilidad se reduciría (35% y 25%, respectivamente). Sin embargo, el empleo conjunto de estas 2 combinaciones nos permitió mantener un valor predictivo alto (OR=15,96) sin reducir excesivamente la sensibilidad (45%) y garantizando la especificidad (95%).