Abstract
Approximately 10–20% of all deaths occur unexpectedly and suddenly due to underlying cardiac disease, i.e. sudden cardiac death (SCD). Non-ischemic myocardial diseases cause one in every five SCD cases and most of these cases occur without prior diagnosis of cardiac disease. The aim of this thesis was to investigate the electrocardiographic characteristics and genetic background of non-ischemic myocardial diseases leading to SCD.
The study population included a total of 5,869 SCD victims from Northern Finland and 10,864 Finnish subjects from general population. In the I study, we found that early repolarization (ER) in the inferolateral leads of 12-lead ECG was a more common finding among victims of non-ischemic SCD than in general population. In the II study, we investigated the genetic background of non-ischemic SCD victims with primary myocardial fibrosis (PMF) as the cause of death. Likely disease-causing variants existed in 10% of the study subjects. The variants were predominantly in myocardial structure protein-coding genes that are generally associated with hypertrophic cardiomyopathy, dilated cardiomyopathy, and arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy.
In the III study we found that 10% of the SCD victims with presumably acquired hypertrophic cardiac disease carried likely disease-causing genetic variants in myocardial genes. This suggests that rare genetic variants may play a role in SCD among patients with either hypertension or obesity-related cardiac disease. In study IV, we investigated the ECG characteristics of various amounts of myocardial fibrosis in SCD victims. The results suggest that fibrotic accumulation in the myocardium manifests as QRS prolongation, QRS fragmentation, pathologic Q waves and T wave abnormalities.
In conclusion, the results of this thesis introduce genetic vulnerability in the development of life-threatening non-specific non-ischemic myocardial diseases and highlight the priority of meticulous post-mortem investigations in the case of unexpected SCD. Studies I and IV also demonstrated that life-threatening non-ischemic cardiomyopathies express ECG abnormalities before clinical symptoms. Consequently, detection and treatment of such cardiac diseases may be possible before the devastating event.Tiivistelmä
Noin 10–20 % kaikista kuolemista on odottamattomia ja tapahtuu äkillisesti sydänsairaudesta johtuen. Erilaiset sydänlihassairaudet kattavat noin viidesosan kaikista sydänperäisistä äkkikuolemista ja yli puolet niistä on piilevän sydänsairauden ensimmäisiä oireita. Tämän väitöstutkimuksen tarkoitus on löytää kyseisten sydänlihassairauksien ilmentymiä 12-kanavaisesta EKG:stä sekä selvittää tautien geneettistä taustaa.
Tutkimusaineisto käsittää 5869 äkillisesti sydänsairauteen kuollutta sekä 10864 yleistä väestöä edustavaa henkilöä. Ensimmäisessä tutkimuksessa huomasimme, että EKG:n inferolateraalisissa kytkennöissä esiintyvä varhainen repolarisaatio oli sydänlihassairauteen äkillisesti kuolleilla yleisempää kuin yleisessä väestössä. Toisessa tutkimuksessa tarkoituksemme oli selvittää äkkikuolemaan johtavan primaarin sydänlihasfibroosin geneettistä taustaa. Todennäköisesti tautia aiheuttavia geenimuutoksia löytyi 10 prosentilla tutkituista. Geenimuutokset olivat pääasiassa sydänlihasproteiineja koodaavissa geeneissä, joiden on todettu aiheuttavan sekä hypertrofista että dilatoivaa kardiomyopatiaa ja arytmogeenista oikean kammion kardiomyopatiaa.
Kolmannessa tutkimuksessa huomasimme, että 10 % näennäisesti hankittuun hypertrofiseen sydänlihassairauteen äkkikuollutta kantoikin todennäköisesti sydänsairautta aiheuttavia geenimuutoksia sydänlihasproteiineja koodaavissa geeneissä. Näin ollen muutokset sydänlihasproteiineja koodaavissa geeneissä mahdollisesti muokkaavat korkeaan verenpaineeseen tai lihavuuteen liittyvän sydänlihassairauden luonnetta, mikä lisää äkkikuoleman riskiä. Neljännessä tutkimuksessamme selvitimme eriasteisiin sydänlihaksen sidekudoskertymiin liittyviä EKG-poikkeavuuksia. Tutkimuksessa kävi ilmi, että lisääntyvä fibroosi liittyy QRS-ajan pitenemiseen, patologisiin Q-aaltoihin, QRS-kompleksin solmuuntumiseen sekä T-aallon muutoksiin.
Äkkikuolemaan johtavia sydänlihassairauksia olisi mahdollista epäillä ennen oireilua/kuolemaa EKG-poikkeavuuksien perusteella. Sidekudoskertymään liittymätön varhainen repolarisaatio on lisäksi merkki lisääntyneestä äkkikuolemariskistä. Tutkimuksessamme selvisi lisäksi, että geeniperimällä voi olla merkittävä vaikutus myös epäspesifien äkkikuolemia aiheuttavien sydänlihassairauksien kehittymisessä
