Arrhythmogenic Cardiomyopathy (ACM)

Zurich Arrhythmogenic Cardiomyopathy (ACM) Registry and Biobank

Arrhythmogenic cardiomyopathy (ACM) is a potentially life-threatening disease mainly affecting young adults being one of the leading causes of sudden cardiac death in this population. Genetic mutations, especially in desmosomes may lead to fibro-fatty infiltration and atrophy - especially of the right ventricle (the disease is then called ARVC) - but often also of the left ventricle, promoting ventricular arrhthymias and heart failure. The prevalence is about 1:2000. Diagnosis and therapy of ACM can be challenging, and therefore, patient care needs qualified specialists who are experienced in this condition.

With the generous support of the Georg and Bertha Schwyzer-Winiker Foundation, the Baugarten Foundation, and the Swiss National Science Foundation, our ARVC Program and registry was established in 2011 as part of the University Heart Center in Zurich, which has become an international reference center for this disease.

Clinical and Research Activities

The Swiss ARVC registry has included over 350 patients from all University Hospitals in Switzerland, the Triemli Hospital, the Waid Hospital, most of the Kantonal Hospitals and the Cardiocentro Lugano. We have many international collaborators such as University Hospitals from Canada, China, France, Germany, Italy, the Netherlands, U.K., USA, Russia and Sweden. Besides providing expert care for our patients, our research focuses on the characterization of the Swiss ACM cohort, based on various clinical and basic research protocols in order to improve our understanding of this complex disease. In addition to a clinical database, a blood and tissue biobank was established for improving disease characterization. Whole exome sequencing is routinely performed in index patients. This allows us to identify novel mutations and enables better genotype-phenotype correlations. We focus on identifying prognostic clinical and laboratory predictors. This includes the search for novel biomarkers by performing RNA and protein studies in tissues and blood samples. By means of 12-lead ECG, exercise stress test, Holter ECG, echocardiography, magnetic resonance imaging and electroanatomical voltage mapping, an epidemiological database is established as part of this program. In addition, a novel silicone right heart model has been developed for studying flow dynamics and wall stresses within the right ventricle in patients with ARVC and the athlete's heart in collaboration with the Swiss Federal Institute of Technology (ETH) in Zurich.

As part of teaching activities, three International ARVC Symposia with the presence of key opinion leaders were held in Zurich since 2011, and international ARVC Research Prizes have been awarded for pioneer work in the field of ACM. The Zurich ARVC Program has recently been a part of the European Arrhythmogenic Cardiomyopathy Genetics and Risk Consortium and 2015 International Task Force on Therapy of ARVC.

Published Book

Current Concepts in Arrhythmogenic Right Ventricular Cardiomyopathy/Dysplasia. C Brunckhorst and F Duru. Cardiotext Publishing. 2014. ISBN 13 9781935395195.

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Anatomically accurate silicone model and high-speed camera to study flow dynamics and mechanical stress in ARVC

register-2.jpgThe Zurich ARVC team in the cardiac electrophysiology lab

Die Arrhythmogene Rechtsventrikuläre Cardiomyopathie/Dysplasie (ARVC) – eine häufige Ursache des plötzlichen Herztods junger Menschen

Die arrhythmogene rechtsventrikulären Cardiomyopathie/Dysplasie (ARVC) ist eine wichtige Ursache des plötzlichen Herztodes junger Menschen. Die Häufigkeit dieser Erkrankung wird auf ca. 1:2000 geschätzt. In der Rhythmologie, Klinik für Kardiologie des Universitären Herzzentrums Zürich, wurde mit Unterstützung der Georg und Bertha Schwyzer-Winiker-Stiftung, Baugarten Stiftung und des Schweizerischen Nationalfonds (SNF) ein ARVC Programm initiiert, in dessen Rahmen ein multizentrisches ARVC Register etabliert wird, um ein größeres Patientenkollektiv über einen längeren Zeitraum zu beobachten. Ziel ist es Fragen zur Diagnose, Risikostratifikation, Genotyp-Phänotyp-Korrelation und Behandlung beantworten zu können.

Die ARVC manifestiert sich durch Herzrhythmusstörungen, meist aus der rechten Hauptkammer (RV). Patienten werden häufig durch Bewusstseinsverluste oder den plötzlichen überlebten Herztod diagnostiziert. Vermehrte körperliche Aktivität, und v.a. Ausdauersport ist ein Trigger der Rhythmusstörungen, Krankheitsentstehung, und Krankheitsprogression. De facto sollte bei allen Patienten mit Rhythmusstörungen aus dem RV eine ARVC ausgeschlossen werden. Diese Patienten können durch einen vergrösserten RV im Herzultraschall auffallen (Abb. 1).

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Abbildung 1
In späteren Phasen kann es zu einer Erweiterung der linken Herzkammer kommen. Die zwei meistbefallenen Regionen des RV sind der Ausflusstrakt und der Bereich um die Trikuspidalklappe (Abbildung 2). Bei der Autopsie zeigt sich ein Umbau des rechtsventrikulären Herzmuskels in narbig-fettiges Gewebe (Abbildung 3).



Abbildung 2



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Abbildung 3

Die ARVC ist eine genetische Erkrankung. Die Ausprägung der Erkrankung kann stark variieren. Eine betroffene Person hat ein 50% Risiko, das betroffene Gen an seine Kinder weiterzuvererben. Am häufigsten sind Gene des sogenannten Desmosoms betroffen, also der Eiweissstruktur, die die Herzmuskulatur zusammenhält und stabilisiert. Eine genetische Beratung durch Spezialisten sollte für alle Patienten mit ARVC und deren Familienangehörige durchgeführt werden. Alle ARVC Patienten und deren Verwandten 1° sollten mit folgenden Methoden abgeklärt werden:

  • Ruhe-EKG
  • Herzultraschall
  • Magnetresonanztomographie
  • Belastungstest

Langzeit-EKG

Eine genetische Testung, die am UniversitätsSpital Zürich durchgeführt werden kann, wird für alle Familienmitglieder empfohlen, sofern sich beim Indexpatienten eine krankheitstypische genetische Mutation identifizieren lässt.

Publications

Right ventricular outflow tract dimensions in arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy/dysplasia-a multicentre study comparing echocardiography and cardiovascular magnetic resonance. Gotschy A, Saguner AM, Niemann M, Hamada S, Akdis D, Yoon JN, Parmon EV, Delgado V, Bax JJ, Kozerke S, Brunckhorst C, Duru F, Tanner FC, Manka R. Eur. Heart J. Cardiovasc. Imaging. 2017 May 26. doi: 1093/ehjci/jex092.

Sex hormones affect outcome in arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy/dysplasia: from a stem cell derived cardiomyocyte-based model to clinical biomarkers of disease outcome. Akdis D, Saguner AM, Shah K, Wei C, Medeiros-Domingo A, von Eckardstein A, Lüscher TF, Brunckhorst C, Chen HSV, Duru F. Eur Heart J. 2017 May 14;38(19):1498-1508. doi: 10.1093/eurheartj/ehx011.

Arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy: implications of next-generation sequencing in appropriate diagnosis. Medeiros-Domingo A, Saguner AM, Magyar I, Bahr A, Akdis D, Brunckhorst C, Duru F, Berger W. Europace. 2017 Jun 1;19(6):1063-1069. doi: 10.1093/europace/euw098.

Myocardial expression profiles of candidate molecules in patients with arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy/dysplasia compared to those with dilated cardiomyopathy and healthy controls. Akdis D, Medeiros-Domingo A, Gaertner-Rommel A, Kast JI, Enseleit F, Bode P, Klingel K, Kandolf R, Renois F, Andreoletti L, Akdis CA, Milting H, Lüscher TF, Brunckhorst C, Saguner AM, Duru F. Heart Rhythm. 2016 March; 13(3):731-41.

Different Prognostic Value of Functional Right Ventricular Parameters in Arrhythmogenic Right Ventricular Cardiomyopathy/Dysplasia. Saguner AM, Vecchiati A, Baldinger SH, Rüeger S, Medeiros-Domingo A, Mueller-Burri AS, Haegeli LM, Biaggi P, Manka R, Lüscher TF, Fontaine G, Delacrétaz E, Jenni R, Held L, Brunckhorst C, Duru F, Tanner FC. Circ Cardiovasc Imaging. 2014 Mar;7(2):230-9.

Usefulness of Electrocardiographic Parameters for Risk Prediction in Arrhythmogenic Right Ventricular Dysplasia. Saguner AM, Ganahl S, Baldinger SH, Medeiros-Domingo A, Haegeli LM, Kraus A, Held L, Lüscher TF, Tanner FC, Brunckhorst C, Duru F. Am J Cardiol. 2014 May 15;113(10):1728-34.

Clinical Role of Atrial Arrhythmias in Patients with Arrhythmogenic Right Ventricular Dysplasia. Saguner AM, Ganahl S, Baldinger SH, Medeiros-Domingo A, Saguner A, Wolber T, Haegeli LM, Kraus A, Krasniqi N, Steffel J, Tanner F, Brunckhorst C, Duru F. Circ J. 2014 Nov 25;78(12):2854-61. Epub 2014 Oct 20.

Usefulness of inducible ventricular tachycardia to predict long-term adverse outcomes in arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy. Saguner AM, Medeiros-Domingo A, Schwyzer MA, On CJ, Haegeli LM, Wolber T, Hürlimann D, Steffel J, Krasniqi N, Rüeger S, Held L, Lüscher TF, Brunckhorst C, Duru F. Am. J. Cardiol. 2015 May 15;113(10):1728-34. doi:10.1016/l.amjcard.2014.02.031. Epub 2014 Mar 2.

Arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy – a rare disease of the intercalated disc. Saguner AM, Duru F, Brunckhorst C. Circulation. 2013 Sep 17;128(12):1381-6