Genetische Einblicke in Vorhofflimmern und Schlaganfallrisiko
Forschung zeigt genetische Verbindungen zwischen Vorhofflimmern und Herzfunktion.
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Inhaltsverzeichnis
- Genetische Verbindungen zu Vorhofflimmern
- Die Verbindung zwischen Vorhofflimmern und Schlaganfall
- Untersuchung genetischer Wege und Herzfunktion
- Genetische Varianten und Wege
- Studienpopulationen und ihre Merkmale
- Herzgrösse und Funktion
- Linksventrikuläre Funktion und Biomarker
- Die Rolle der Troponine
- Verständnis des Schlaganfallrisikos
- Fazit: Auswirkungen auf Behandlung und Management
- Originalquelle
Vorhofflimmern (AF) ist ein häufiges Problem mit dem Herzrhythmus, bei dem das Herz unregelmässig und oft schnell schlägt. Diese Erkrankung entsteht durch verschiedene biologische Prozesse im Körper. Forscher haben herausgefunden, dass AF mit verschiedenen genetischen Faktoren verbunden sein kann, nicht nur mit denen, die mit dem elektrischen System des Herzens zu tun haben, sondern auch mit Genen, die Hormone steuern und sogar die Struktur des Herzens selbst beeinflussen.
Genetische Verbindungen zu Vorhofflimmern
Studien haben gezeigt, dass AF mit bestimmten genetischen Varianten assoziiert ist. Einige dieser Varianten wirken auf Ionenkanäle, die entscheidend für das elektrische System des Herzens sind. Andere stehen im Zusammenhang mit Transkriptionsfaktoren, die die Aktivität von Genen steuern, und Hormonen, die die Herzfunktion beeinflussen können. Neueste Forschungen haben sogar Verbindungen zu strukturellen Proteinen des Herzens entdeckt, die zur physischen Struktur des Herzens beitragen.
Durch die Analyse grosser genetischer Datensätze, bekannt als genomweite Assoziationsstudien (GWAS), haben Wissenschaftler diese genetischen Varianten in Wege gruppiert. Diese Wege zeigen, wie verschiedene genetische Faktoren miteinander interagieren, um die Herz- und Muskel-Funktion, die Hormonsignalisierung und mehr zu beeinflussen.
Schlaganfall
Die Verbindung zwischen Vorhofflimmern undFür Menschen mit AF gibt es bestimmte Marker und Zeichen, die auf ein höheres Risiko für schwerwiegende Probleme wie Schlaganfälle hinweisen können. Durch das Studium dieser Verbindungen hoffen Forscher, die Behandlung von AF zu verbessern und möglicherweise bestehende Medikamente für bessere Behandlungsmöglichkeiten umzufunktionieren. Allerdings bleibt unklar, wie die verschiedenen genetischen Wege, die mit AF verbunden sind, mit verschiedenen Herzkrankheiten und dem Risiko von Komplikationen zusammenhängen.
Untersuchung genetischer Wege und Herzfunktion
Um diese Verbindungen zu klären, verwendeten Forscher spezifische genetische Marker, die mit verschiedenen AF-bezogenen Wegen verbunden sind. Sie schauten sich an, wie diese genetischen Faktoren mit verschiedenen herzbezogenen Merkmalen korrelierten, darunter die elektrische Aktivität, die Herzgrösse und die Funktionsfähigkeit des Herzens.
Die Studie analysierte eine beträchtliche Anzahl genetischer Varianten, die mit AF verbunden sind, und stellte fest, dass einige genetische Wege stärker mit bestimmten Herzmerkmalen verbunden waren als andere.
Genetische Varianten und Wege
In früheren Studien wurden insgesamt 142 signifikante genetische Varianten identifiziert. Diese Varianten können in drei Hauptwege klassifiziert werden:
- Muskelweg: Varianten, die die Funktion und Integrität von Herz- und Skelettmuskeln beeinflussen.
- Entwicklungsweg: Varianten, die mit den Veränderungen des Herzens während seiner Entwicklung zusammenhängen.
- Ionenkanalweg: Varianten, die mit den Kanälen verbunden sind, die elektrische Signale im Herzen ermöglichen.
Jeder dieser Wege spielt eine Rolle dabei, wie AF sich entwickelt und wie unterschiedlich es sich auf die Menschen auswirkt.
Studienpopulationen und ihre Merkmale
Die Studie nutzte Daten aus einer grossen Bevölkerungsstichprobe, um AF und seine Auswirkungen zu untersuchen. Forscher sammelten genetische Informationen von britischen Teilnehmern und identifizierten Fälle von AF durch Gesundheitsakten. Sie betrachteten auch elektrische Herzmessungen und andere bildgebende Verfahren, um zu bewerten, wie AF die Herzstruktur und -funktion beeinträchtigte.
Zum Beispiel wurden Ergebnisse von Elektrokardiogrammen (EKG) analysiert, um Aspekte wie die P-Wellen-Dauer und das PR-Intervall zu messen, die wichtige Indikatoren für Herzrhythmus und Funktion sind.
Herzgrösse und Funktion
Die Forschung zeigte, dass jeder genetische Weg unterschiedliche Auswirkungen auf die Grösse und Funktion des linken Vorhofs, einer der Herzkammern, hatte. Sie fanden heraus, dass, während alle Wege mit einem grösseren maximalen Volumen des linken Vorhofs verbunden waren, die minimale Grösse variierte. Der Muskelweg war speziell mit einem grösseren Anstieg des minimalen Volumens des linken Vorhofs im Vergleich zu den anderen Wegen verbunden.
Darüber hinaus zeigte die Beurteilung, wie gut der linke Vorhof funktioniert, deutliche Unterschiede. Ein höheres genetisches Risiko, das mit dem Muskelweg assoziiert war, war mit einer verringerten Entleerungseffizienz des linken Vorhofs verbunden, was bei den anderen Wegen jedoch nicht beobachtet wurde. Das deutet darauf hin, dass unterschiedliche genetische Hintergründe zu verschiedenen Leistungsproblemen des Herzens führen können.
Linksventrikuläre Funktion und Biomarker
Die Studie untersuchte auch, wie genetische Wege den linken Ventrikel, einen weiteren wichtigen Teil des Herzens, beeinflussten. Es wurde kein direkter Zusammenhang zwischen den Wegen und der linksventrikulären Ejektionsfraktion (ein Mass dafür, wie gut das Herz Blut pumpt) festgestellt. Allerdings zeigte der Muskelweg eine gewisse Assoziation mit einem niedrigeren Schlagvolumen, was darauf hindeutet, dass er beeinflussen könnte, wie das Herz sich füllt und entleert.
Ein weiterer wichtiger Marker, NT-proBNP, der das Risiko eines Herzversagens anzeigen kann, war bei Personen, die mit dem Muskelweg assoziiert waren, höher. Das zeigt, dass selbst bei scheinbar gesunden Individuen genetische Faktoren subtile Anzeichen von Herzbelastung hervorrufen könnten.
Die Rolle der Troponine
Troponine sind Proteine, die ins Blut freigesetzt werden, wenn das Herz geschädigt wird. In dieser Studie zeigten die Wege keine konsistenten Unterschiede in den Troponinspiegeln zwischen den Populationen, was darauf hindeutet, dass, während der Muskelweg die Herzfunktion beeinflusst, er möglicherweise nicht direkt auf Herzverletzungen hinweist.
Verständnis des Schlaganfallrisikos
Ein wichtiger Fokus der Forschung war das Verständnis, wie diese Wege das Schlaganfallrisiko beeinflussen könnten. AF ist ein anerkanntes Risiko für eine bestimmte Art von Schlaganfall, der als cardioembolischer Schlaganfall bekannt ist. Die Ergebnisse deuteten darauf hin, dass verschiedene genetische Wege das Risiko, diesen Schlaganfall zu erleiden, beeinflussten.
Konkret war der Ionenkanalweg mit einem geringeren Risiko für einen cardioembolischen Schlaganfall im Vergleich zum Entwicklungsweg verbunden. Allerdings hatten keine der Wege einen signifikanten Einfluss auf das Risiko von kleinen Schlaganfällen, die andere Ursachen und Risikoprofile haben.
Fazit: Auswirkungen auf Behandlung und Management
Diese Forschung hebt die Komplexität von AF hervor und zeigt, dass verschiedene genetische Wege zu unterschiedlichen Herz- und Schlaganfallrisiken führen. Sie deutet darauf hin, dass Personen mit AF von individuelleren Behandlungsansätzen profitieren könnten, die auf ihrem genetischen Hintergrund basieren. Weitere Studien sind erforderlich, um zu erkunden, wie diese Erkenntnisse medizinische Strategien informieren können, um bessere Ergebnisse für Patienten und gezielte Therapien für Menschen mit AF und seinen Komplikationen zu erreichen.
Durch das Verständnis der genetischen Faktoren, die AF zugrunde liegen, und wie sie die Herzfunktion und das Schlaganfallrisiko beeinflussen, können Ärzte effektivere Management- und Behandlungspläne entwickeln. Das könnte helfen, die Gesamtbelastung durch AF zu verringern und die Lebensqualität der Betroffenen zu verbessern.
Titel: Discrete mechanistic pathways underlying genetic predisposition to atrial fibrillation are associated with different intermediate cardiac phenotypes and risk of cardioembolic stroke
Zusammenfassung: BackgroundGenome-wide association studies (GWAS) have clustered candidate genes associated with atrial fibrillation (AF) into biological pathways reflecting different pathophysiological mechanisms. We investigated whether these pathways associate with distinct intermediate phenotypes and confer differing risks of cardioembolic stroke. MethodsThree distinct subsets of AF-associated genetic variants, each representing a different mechanistic pathway, i.e., the cardiac muscle function and integrity pathway (15 variants), the cardiac developmental pathway (25 variants), and the cardiac ion channels pathway (12 variants), were identified from a previous AF GWAS. Using genetic epidemiological methods and large-scale datasets such as UK Biobank, deCODE, and GIGASTROKE, we investigated the associations of these pathways with AF-related cardiac intermediate phenotypes, which included ECG parameters ([~]16,500 ECGs), left atrial and ventricular size and function ([~]36,000 cardiac MRI scans), and relevant plasma biomarkers (NT-proBNP, [~]70,000 samples; high-sensitivity troponin I and T, [~]87,000 samples), as well as with subtypes of ischaemic stroke ([~]11,000 cases). ResultsGenetic variants representing distinct AF-related mechanistic pathways had significantly different effects on several AF-related phenotypes. In particular, the muscle pathway was associated with a longer PR interval (P for heterogeneity between pathways [Phet] = 1 x 10-10), lower LA emptying fraction (Phet = 5 x 10-5), and higher NT-proBNP (Phet = 2 x 10-3) per log-odds higher risk of AF compared to the developmental and ion channel pathways. By contrast, the ion channel pathway was associated with a lower risk of cardioembolic stroke (Phet = 0.04 in European, and 7 x 10-3 in multi-ancestry populations) compared to the other pathways. ConclusionsGenetic variants representing specific mechanistic pathways for AF are associated with distinct intermediate cardiac phenotypes and a different risk of cardioembolic stroke. These findings provide a better understanding of the aetiological heterogeneity underlying the development of AF and its downstream impact on disease and may offer a route to more targeted treatment strategies.
Autoren: Jemma C Hopewell, P. R. Gajendragadkar, A. Von Ende, F. Murgia, A. Offer, C. F. Camm, R. S. Wijesurendra, B. Casadei
Letzte Aktualisierung: 2024-07-16 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.07.10.24310244
Quell-PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.07.10.24310244.full.pdf
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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