Aortic Dimensions, Biophysical Properties, and Plasma Biomarkers in Children and Adults with Marfan or Loeys-Dietz Syndrome.

BACKGROUND

Aortic dilation, stiffening, and dissection are common and potentially lethal complications of Marfan syndrome (MFS) and Loeys-Dietz syndrome (LDS), which involve abnormal transforming growth factor beta (TGF-β) signalling. The relation of aortic dimensions, stiffness, and biomarker levels is unknown. The objective of this study was to measure aortic dimensions, stiffness, TGF-β and matrix metalloproteinase (MMP) levels, and endothelial function in patients with MFS, and to compare TGF-β levels in patients with MFS receiving different therapeutic regimens.

METHODS

This was a cohort study of 40 MFS and 4 LDS patients and 87 control participants. Aortic dimension and stiffness indexes, including pulse wave velocity (PWV), were measured using echocardiography and Doppler. Total and free TGF-β and MMP blood levels were measured using Quantikine (R&D Systems, Inc, Minneapolis, MN) and Quanterix (Billerica, MA) kits. Endothelial function was measured using brachial artery flow-mediated dilation.

RESULTS

PWV was increased in patients with MFS. There were increased MMP-2 levels in those with MFS but no increase in free or total TGF-β or MMP-9 levels compared with control participants. There was no difference in TGF-β levels between MFS patients receiving no medications, angiotensin receptor blockers, and β-blockers. PWV correlated most strongly with age. Endothelial function showed premature gradual decline in patients with MFS.

CONCLUSIONS

Despite the increased PWV, monitoring aortic stiffness or TGF-β levels would not be helpful in patients with MFS. TGF-β levels were not increased and the increased MMP-2 levels suggest consideration of a different therapeutic target.

CONTEXTE

La dilatation, la rigidification et la dissection de l’aorte sont des complications fréquentes et parfois mortelles du syndrome de Marfan (SM) et du syndrome de Loeys-Dietz (SLD), qui sont tous deux dûs à une anomalie de la voie de signalisation du facteur de croissance transformant bêta (TGF-β). On ne connaît pas la relation entre les dimensions et la rigidité de l’aorte et la présence de biomarqueurs. Notre étude visait à mesurer les dimensions et la rigidité de l’aorte, les taux de TGF-β et de métalloprotéases matricielles (MMP) et la fonction endothéliale chez des patients atteints du SM, et à les comparer aux taux de TGF-β observés chez des patients également atteints de SM, mais recevant un autre traitement.

MÉTHODOLOGIE

Il s’agissait d’une étude de cohorte menée auprès de 40 patients atteints du SM et de quatre patients atteints du SLD, ainsi que de 87 témoins. Les indices des dimensions et de la rigidité aortiques, y compris la vitesse d’onde de pouls (VOP), ont été mesurés par échocardiographie et par échographie Doppler. Les taux sanguins de TGF-β et de MMP totaux et libres ont été mesurés à l’aide de trousses Quantikine (R&D Systems, Inc, Minneapolis, MN) et Quanterix (Billerica, MA). La fonction endothéliale a été mesurée par dilatation liée au flux dans l’artère brachiale.

RÉSULTATS

La VOP était plus élevée chez les patients atteints du SM. On a aussi observé une hausse des taux de MMP-2 chez les patients atteints de SM, mais aucune augmentation des taux de TGF-β ou de MMP-9 libres ou totaux comparativement aux témoins. Il n’y avait pas de différence entre les taux de TGF-β chez les patients atteints de SM ne recevant aucun traitement, ceux qui prenaient un antagoniste des récepteurs de l’angiotensine et ceux qui prenaient un bêtabloquant. La VOP été plus fortement corrélée avec l’âge. La fonction endothéliale a affiché un déclin progressif prématuré chez les patients atteints du SM.

CONCLUSIONS

Malgré l’augmentation de la VOP, il ne semble pas utile de surveiller la rigidité aortique ni les taux de TGF-β en cas de SM. Les taux de TGF-β n’étaient pas plus élevés chez les patients atteints du SM, et la hausse des taux de MMP-2 indique qu’il conviendrait de choisir une autre cible thérapeutique.

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© 2021 The Authors.