Кардиомиопатия при болезни Фридрейха: современные методы диагностики

Болезнь Фридрейха является наследственным нейродегенеративным полиорганным заболеванием, в первую очередь, затрагивающим наиболее энергозависимые ткани (клетки нервной системы, миокарда, поджелудочной железы), поражение которых характеризуется прогрессирующей атаксией, дизартрией, дисфагией, глазодвигательными нарушениями, потерей глубоких сухожильных рефлексов, пирамидными знаками, сколиозом, кардиомиопатией, сахарным диабетом, нарушением зрения. Атаксия Фридрейха наиболее распространенная из всех наследственных атаксий, тем не менее, это заболевание считается орфанным. По своему патогенезу болезнь Фридрейха является митохондриальной атаксией, обусловленной дефицитом транскрипции гена FXN, приводящим к снижению синтеза белка фратаксина. Фратаксин – белок, связанный с внутренней мембраной митохондрий, участвующий в формировании железосерных кластеров, недостаток которых приводит к снижению продукции митохондриальной АТФ, повышению уровня митохондриального железа и окислительному стрессу. Основой клинической картины болезни Фридрейха является атаксия смешанного (сенситивная и мозжечковая) характера. Неуклонное и постепенное прогрессирование неврологической симптоматики значительно влияет на качество жизни пациентов и чаще всего является ведущей причиной обращения к врачу. Прогноз, в первую очередь, обусловлен вовлечением в патологический процесс сердечной ткани, основной причиной смерти пациентов с атаксией Фридрейха являются тяжелая сердечная недостаточность и внезапная сердечная смерть вследствие кардиомиопатии. Подавляющее количество зарубежных и отечественных публикаций по атаксии Фридрейха посвящены неврологическим проявлениям этого заболевания, а в кардиологическом научно-практическом обществе данной проблеме уделяется мало внимания. Целью данного обзора является представление актуальной информации по современным методам диагностики поражения миокарда на различных стадиях болезни Фридрейха.

1. Bidichandani S.I., Delatycki M.B. Friedreich Ataxia. 1998 Dec 18 [Updated 2017 Jun 1]. In: Adam MP, Ardinger HH, Pagon RA, et al., eds. GeneReviews® [Internet]. Seattle (WA): University of Washington, Seattle; 1993-2020. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1281/.

2. Campuzano V., Montermini L., Molto M., et al. Friedreich’s ataxia: autosomal recessive disease caused by an intronic GAA triplet repeat expansion. Science. 1996;271:1423-7. DOI:10.1126/science.271.5254.1423.

3. Galea C.A., Huq A., Lockhart P.J., et al. Compound heterozygous FXN mutations and clinical outcome in Friedreich ataxia. Ann Neurol. 2016;79:485-95. DOI:10.1002/ana.24595.

4. Filla A., De Michele G., Cavalcanti F., et. al. The relationship between trinucleotide (GAA) repeat length and clinical features in Friedreich ataxia. Am J Hum Genet. 1996;59:55460.

5. Фомичева Е. И., Мясников Р. П., Селиверстов Ю.А., и др. Кардиомиопатия при атаксии Фридрейха: клинические проявления и диагностика осложнений. Российский Кардиологический Журнал. 2017;10(150):100-6. DOI:10.15829/1560-4071-2017-10-100-106.

6. Tsou A.Y., Paulsen E.K., Lagedrost S.J., et al. Mortality in Friedreich ataxia. J Neurol Sci. 2011;307:46- 9. DOI:10.1016/j.jns.2011.05.023.

7. Unverferth D.V., Schmidt W.R. II, Baker P.B., Wooley C.F. Morphologic and functional characteristics of the heart in Friedreich’s ataxia. Am J Med. 1987;82:5-10. DOI:10.1016/0002-9343(87)90369-X.

8. Raman S.V., Phatak K., Hoyle J.C., et al. Impaired myocardial perfusion reserve and fibrosis in Friedreich ataxia: a mitochondrial cardiomyopathy with metabolic syndrome. Eur Heart J. 2010;32:561-7. DOI:10.1093/eurheartj/ehq443.

9. Koeppen A.H. Friedreich’s ataxia: pathology, pathogenesisand molecular genetics. J Neurol Sci. 2011;303:1-12. DOI: 10.1016/j.jns.2011.01.010.

10. Mottram P.M., Delatycki M.B., Donelan L., et al. Early changes in left ventricular long-axis function in Friedreich ataxia: relation with the FXN gene mutation and cardiac structural change. J Am Soc Echocardiogr. 2011;24:782-9. DOI:10.1016/j.echo.2011.04.004.

11. Rajagopalan B., Francis J.M., Cooke F., et al. Analysis of the factors influencing the cardiac phenotype in Friedreich's ataxia. Mov Disord. 2010;25:846-52. DOI:10.1002/mds.22864.

12. Payne R.M., Peverill R.E. Cardiomyopathy of Friedreich’s Ataxia (FRDA). Ir J Med Sci. 2012;181:569- 70. DOI:10.1007/s11845-012-0808-7.

13. Weidemann F., Rummey C., Bijnens B., et al. The heart in Friedreich ataxia: definition of cardiomyopathy, disease severity, and correlation with neurological symptoms. Circulation. 2012;125:1626-34. DOI:10.1161/CIRCULATIONAHA.111.059477.

14. Weidemann F., Niemann M., Ertl G., Stork S. The different faces of echocardiographic left ventricular hypertrophy: clues to the etiology. J Am Soc Echocardiogr. 2010;23:793-801. DOI:10.1016/j.echo.2010.05.020.

15. Giunta A., Maione S., Biagini R., et al. Noninvasive assessment of systolic and diastolic function in 50 patients with Friedreich’s ataxia. Cardiology. 1988;75:321-7. DOI:10.1159/000174394.

16. Dutka D.P., Donnelly J.E., Palka P., et al. Echocardiographic characterization of cardiomyopathy in Friedreich’s ataxia with tissue Doppler-echocardiographically derived myocardial velocity gradients. Circulation. 2000;102:1276-82. DOI:10.1161/01.cir.102.11.1276.

17. Regner S.R., Lagedrost S.J., Plappert T., et al. Analysis of echocardiograms in a large heterogeneous cohort of patients with Friedreich ataxia. Am J Cardiol. 2012;109:401-5. DOI:10.1016/j.amjcard.2011.09.025.

18. Payne R.M., Pride P..M, Babbey C.M. Cardiomyopathy of Friedreich’s ataxia: use of mouse models to understand human disease and guide therapeutic development. Pediatr Cardiol. 2011;32:366-78. DOI:10.1007/s00246-011-9943-6.

19. Casazza F., Morpurgo M. The varying evolution of Friedreich’s ataxia cardiomyopathy. Am J Cardiol. 1996;77:895-98. DOI:10.1016/s0002-9149(97)89194-1.

20. Quercia N., Somers G.R., Halliday W., et al. Friedreich ataxia presenting as sudden cardiac death in childhood: clinical, genetic and pathological correlation, with implications for genetic testing and counselling. Neuromuscul Disord. 2010;20:340-42. DOI:10.1016/j.nmd.2010.02.019.

21. Casazza F., Morpurgo M. Progression of hypertrophic into a dilated left ventricle in Friedreich’s ataxia. G Ital Cardiol. 1988;18:615-8.

22. Silva M.C., Meira Z.M., Gurgel Giannetti J., et al. Myocardial delayed enhancement by magnetic resonance imaging in patients with muscular dystrophy. J Am Coll Cardiol. 2007;49:1874 -9. DOI:10.1016/j.jacc.2006.10.078.

23. Weidemann F., Strotmann J. Early detection of Fabry disease: cardiac cases. Clin Ther. 2008;30(suppl B):S46. DOI: 10.1016/s0149-2918(08)80039-2.

24. Roelandt J.R.T.C., Pozzoli M. Non-invasive assessment of left ventricular diastolic (dys)function and filling pressure. Heart. 2001;2:116-25. DOI:10.1002/ejhf.971.

25. Kipps A., Alexander M., Colan S.D., et al. The longitudinal course of cardiomyopathy in Friedreich’s ataxia during childhood. Pediatr Cardiol. 2009;30:306-10. DOI:10.1007/s00246-008-9305-1.

26. Sutton M.G., Olukotun A.Y., Tajik A.J., et al. Left ventricular function in Friedreich’s ataxia. An echocardiographic study. Br Heart J. 1980;44:309-16. DOI:10.1136/hrt.44.3.309.

27. Nagueh S.F., Smiseth O.A., Appleton C.P., et al. Recommendations for the Evaluation of Left Ventricular Diastolic Function by Echocardiography: An Update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular. Imaging. Eur Heart J Cardiovasc Imaging. 2016;17:1321-60. DOI:10.1016/j.echo.2016.01.011.

28. Nagueh S.F., McFalls J., Meyer D., et al. Tissue Doppler imaging predicts the development of hypertrophic cardiomyopathy in subjects with subclinical disease. Circulation 2003;108:395-403. DOI:10.1161/01.CIR.0000084500.72232.8D.

29. Vinereanu D., Florescu N., Sculthorpe N., et al. Differentiation between pathologic and physiologic left ventricular hypertrophy by tissue Doppler assessment of long-axis function in patients with hypertrophic cardiomyopathy or systemic hypertension and in athletes. Am J Cardiol 2001;88:53-60. DOI:10.1016/s0002-9149(01)01585-5.

30. Abduch M.C., Alencar A..M, Mathias W.Jr, Vieira M.L. Cardiac mechanics evaluated by speckle tracking echocardiography. Arq Bras Cardiol. 2014;102(4):403-14. DOI:10.5935/abc.20140041.

31. Никифоров В.С., Марсальская О.А., Новиков В.И. Эхокардиографическая оценка деформации миокарда в клинической практике. СПб.: КультИнформПресс; 2015.

32. Mor-Avi V., Lang R.M., Badano L.P., et al. Current and evolving echocardiographic techniques for the quantitative evaluation of cardiac mechanics: ASE/EAE consensus statement on methodology and indications endorsed by the Japanese Society of Echocardiography. Eur J Echocardiogr. 2011;12(3):167-205. DOI:10.1016/j.echo.2011.01.015.

33. Weidemann F., Breunig F., Beer M., et al. The variation of morphological and functional cardiac manifestation in Fabry disease: potential implications for the time course of the disease. Eur. Heart J. 2005;26:1221-7. DOI:10.1093/eurheartj/ehi143.

34. Weidemann F., Niemann M., Breunig F., et al. Long-term effects of enzyme replacement therapy on Fabry cardiomyopathy: evidence for a better outcome with early treatment. Circulation. 2009;119:524-9. DOI:10.1161/CIRCULATIONAHA.108.794529.

35. Smiseth O.A., Torp H., Opdahl A., et al. Myocardial strain imaging: how useful is it in clinical decision making? Eur Heart J. 2016;37(15):196-207. DOI:10.1093/eurheartj/ehv529.

36. He X.W., Song Z.Z. Evaluation of left ventricular function, rotation, twist and untwist in patients with hypertrophic cardiomyopathy. Exp Clin Cardiol. 2013;18(1):e47-55.

37. Dedobbeleer C., Rai M., Donal E., et al. Normal left ventricular ejection fraction and mass but subclinical myocardial dysfunction in patients with Friedreich’s ataxia. Eur Heart J Cardiovasc Imaging. 2012;13:346-52. DOI: 10.1093/ejechocard/jer267.

38. Dong S.J., Hees P.S., Siu C.O., et al. MRI assessment of LV relaxation by untwisting rate: a new isovolumic phase measure of tau. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2001;281:2002-11. DOI:10.1152/ajpheart.2001.281.5.H2002.

39. Dutka D.P., Donnelly J.E., Palka P., et al. Echocardiographic characterization of cardiomyopathy in Friedreich’s ataxia with tissue Doppler echocardiographically derived myocardial velocity gradients. Circulation. 2000;102:1276-82. DOI:10.1161/01.CIR.102.11.1276.

40. Schalla S., Nagel E., Lehmkuhl H., et al. Comparison of magnetic resonance real-time imaging of LV function with conventional magnetic resonance imaging and echocardiography. Am J Cardiol. 2001;87:95-104. DOI:10.1016/s0002-9149(00)01279-0.

41. Kim R.J., Fieno D.S., Parrish T.B., et al. Relationship of MRI delayed contrast enhancement to irreversible injury, infarct age, and contractile function. Circulation. 1999;100:1992-2002. DOI:10.1161/01.CIR.100.19.1992.

42. Kwong R.Y., Chan A.K., Brown K.A., et al. Impact of unrecognized myocardial scar detected by cardiac magnetic resonance imaging on event-free survival in patients presenting with signs or symptoms of coronary artery disease. Circulation. 2006;113:2733-43. DOI:10.1161/CIRCULATIONAHA.105.570648.

43. Perazzolo Marra M., De Lazzari M., Zorzi A., et al. Impact of the presence and amount of myocardial fibrosis by cardiac magnetic resonance on arrhythmic outcome and sudden cardiac death in nonischemic dilated cardiomyopathy. Heart Rhythm. 2014;11(5):856-63. DOI:10.1016/j.hrthm.2014.01.014.

44. Koeppen A.H., Ramirez R.L., Becker A.B., et al. The pathogenesis of cardiomyopathy in Friedreich ataxia. PLoS One. 2015;10(3):e0116396. DOI:10.1371/journal.pone.0116396.

45. Michael S., Petrocine S.V., Qian J., et al. Iron and iron-responsive proteins in the cardiomyopathy of Friedreich’s ataxia. Cerebellum. 2006;5(4):257-67. DOI: 10.1080/14734220600913246.

46. Friedrich M.G., Sechtem U., Schulz-Menger J., et al. International Consensus Group on Cardiovascular Magnetic Resonance in Myocarditis. Cardiovascular magnetic resonance in myocarditis: A JACC White Paper. J Am Coll Cardiol. 2009;53(17):1475-87. DOI:10.1016/j.jacc.2009.02.007.

47. Lehrke S., Lossnitzer D., Schob M., et al. Use of cardiovascular magnetic resonance for risk stratification in chronic heart failure: Prognostic value of late gadolinium enhancement in patients with non-ischaemic dilated cardiomyopathy. Heart. 2011;97(9):727-32. DOI: 10.1136/hrt.2010.205542.

48. Frustaci A., Russo M.A., Chimenti C. Randomized study on the efficacy of immunosuppressive therapy in patients with virus-negative inflammatory cardiomyopathy: The TIMIC study. Eur Heart J. 2009;30(16):1995-2002. DOI:10.1093/eurheartj/ehp249.

49. Raman S.V., Dickerson J.A., Al-Dahhak R. Myocardial ischemia in the absence of epicardial coronary artery disease in Friedreich’s ataxia. J Cardiovasc Magn Reson. 2008;10:15. DOI:10.1186/1532-429X-10-15.

50. Mavrogeni S, Apostolou D, Argyriou P, et al. T1 and T2 mapping in cardiology: “Mapping the obscure object of desire”. Cardiology. 2017;138(4):207-17. DOI:10.1159/000478901.

51. Weidemann F., Liu D., Hu K., et al. The cardiomyopathy in Friedreich's ataxia — New biomarker for staging cardiac involvement. Int J Cardiol. 2015;194:50-7. DOI: 10.1016/j.ijcard.2015.05.074.