Atlas das mutações associadas à cardiomiopatia DES (desmina): Insights funcionais sobre o domínio 1B

Contexto: A desmina é uma proteína de filamento intermediário específica do músculo, crucial para manter a integridade estrutural dos cardiomiócitos, conectando complexos protéicos múltiplos e organelas. Embora as mutações no gene DES sejam conhecidas por causar várias (cardio)miopatias, muitas variantes raras permanecem classificadas como variantes de significado incerto (VUS). Métodos: Geramos plasmídeos de expressão para 93 VUS localizadas no domínio 1B e avaliamos a formação de filamentos em várias linhas celulares, incluindo cardiomiócitos derivados de células-tronco pluripotentes induzidas. A montagem de filamentos de desmina wild-type e mutante purificada foi analisada usando microscopia de força atômica (AFM). O sequenciamento de 399 pacientes com cardiomiopatia dilatada severa (DCM) identificou a variante DES-p.L187P em um indivíduo. A localização da desmina no tecido miocárdico explantado deste paciente foi examinada via imunohistoquímica (IHC). Resultados: Quatro variantes (p.L159P, p.R163P, p.L187P e p.E197del) causaram defeitos de formação de filamentos, interrompendo a montagem mesmo quando co-expressas com desmina wild-type, consistente com herança dominante. A AFM revelou que essas mutações prejudicaram a formação de filamentos, resultando em pequenos complexos de desmina, enquanto a desmina wild-type formou filamentos regulares. Substituições sistemáticas de prolina em todo o domínio 1B mostraram que inserções em locais hidrofóbicos a- e d-descontinuaram a montagem de filamentos, enquanto outras tiveram impacto mínimo. A IHC confirmou a desorganização da desmina no tecido miocárdico de um portador da mutação DES-p.L187P com DCM. Conclusão: O atlas das mutações de desmina associadas à cardiomiopatia representa um passo significativo em direção à melhoria da interpretação clínica das variantes DES associadas a cardiomiopatias. Nossos dados fornecem evidências robustas de que quatro variantes de significado anteriormente desconhecido listadas no banco de dados ClinVar justificam a reclassificação como mutações provavelmente patogênicas com base em seus efeitos moleculares. Especificamente, demonstramos que inserções de prolina, particularmente em posições onde aminoácidos hidrofóbicos contribuem para as interações intermoleculares entre hélices alfa, levam a defeitos na montagem de filamentos de desmina. Essas descobertas não apenas aprimoram nossa compreensão das cardiomiopatias relacionadas à desmina, mas também oferecem um recurso valioso para cardiologistas e conselheiros genéticos na orientação de diagnóstico, estratificação de risco e aconselhamento ao paciente.