Gitelman syndrom (GS) je autozomálně-recesivní renální tubulární porucha, vyznačující se tím, hypokalémie, hypomagnezémie, hypocalciuria, metabolická alkalóza, sekundární hyperreninemic aldosteronismus, a nízký krevní tlak.1-3 GS pacienti jsou obvykle diagnostikováni relativně pozdě, protože malátnost, nízký krevní tlak, hypokalémie, hypokalciurie a hypomagnezémie je obtížné klinicky kategorizovat. Inaktivující mutace v genu SLC12A3 kódující kotransporter chloridu sodného citlivý na thiazidy (NCCT) způsobují GS.2 vyšetřovatelé použili kritéria Bettinelli et al4 k identifikaci pacientů s GS. Bylo popsáno více než 100 mutací SLC12A3.3 Nejvíce jsou missense mutace nahrazující konzervované aminokyselinové zbytky v rámci domnělé funkční domény NCCT, vzhledem k tomu, nesmysl, posunovými, a spojovat stránky vady a přestaveb genu jsou méně časté. GS je klinicky variabilní (muži jsou postiženy než ženy), a kombinace mutací přítomných v každé alely mohou určit, variabilita fenotypu.3 heterozygotní stav nosiče pro 30 různých inaktivačních mutací v NCCT, stejně jako geny zodpovědné za Bartterův syndrom, je spojen se sníženým rizikem hypertenze v obecné populaci.5 přibližně 80% nosičů mutací mělo hodnoty systolického krevního tlaku pod průměrem celé kohorty 5124 subjektů studie Framingham Heart. Průměrné snížení krevního tlaku v dopravců v průměru -6.3 mm Hg pro systolický a -3.4 mm Hg pro diastolický krevní tlak, podobné hodnoty získané s chronickým thiazidová léčby. Ve věku 60 let došlo ke snížení rizika vzniku hypertenze o 60%. Vzácné alely, které ovlivňují manipulaci s ledvinami a krevní tlak v běžné populaci, by tedy mohly představovat podstatný zlomek změn krevního tlaku.5 setkali jsme se se 2 pacienty a poté jsme v naší databázi našli další, kteří ilustrují význam NCCT na variabilitu krevního tlaku, a tedy na hypertenzi.

Pacienti

29-letý muž prezentovány s 14-letou historii celková slabost, závažné svalové křeče s tetanie, dušnost a úzkost. Při dřívějších příležitostech navštěvoval pohotovostní oddělení a dostával infuze draslíku a / nebo hořčíku pro hypokalémii a hypomagnezémii. Jeho příznaky pokročily do té míry, že už nemohl řídit auto ani používat veřejnou dopravu. Pacient popřel nevolnost, zvracení, průjem, nesnášenlivost tepla, nadměrné pocení a změny ve střevních návycích. Nepožíval žádná projímadla ani diuretika, nezneužíval ani alkohol ani pouliční drogy. Jeho další klinické příznaky patří únava, bušení srdce, závratě, nykturie, polydipsie, polyurie a žízeň.

krevní tlak byl 100/60 mm Hg a srdeční frekvence byla 90 tepů za minutu. Nebyly zjištěny žádné neurologické nálezy ani slabiny proximálního svalu. Zobrazovací studie byly všední, stejně jako EKG. Laboratorní testy prokázaly hypokalémii (3, 0 mmol/L) a hypomagnezémii (0, 69 mmol/L), zatímco hladiny vápníku, sodíku a chloridů v séru byly normální. Clearance kreatininu byla 134 mL / min na 1,73 m2. Vylučování vápníku močí (1.0 mmol/24 hodin) byla snížena, vzhledem k tomu, že močová exkrece draslíku a hořčíku, byly zvýšené (106 mmol/24 hodin a 6.82 mmol/24 hodin) tváří v tvář jeho nízké sérové hodnoty. Plazmatická koncentrace reninu byla zvýšena (172 ng / mL) při vleže a zvýšena (302 ng / mL) při stání. Odpovídající plazmatické hladiny aldosteronu byly normální až mírně zvýšené (120 ng / mL vleže a 217 ng/mL ve stoje). 24hodinová exkrece sodíku močí byla 141, 176 a 350 mmol / 24 hodin po 3 po sobě jdoucích dnech při příjmu ad libitum. Arteriální krevní plyny jsou pH 7.49, Pco2 41,6 mm Hg, a HCO3− 31.6 mmol/L.

rodiče a starší bratr byli bez příznaků, vzhledem k tomu, že jeho mladší bratr měl podobné, i když méně závažné příznaky. Po písemném informovaném souhlasu jsme sekvenovali exony a doprovodné oblasti SLC12A3 a našli jsme 3 mutace v exonech 10, 13 a 16. Pacient a jeho bratr byli složené heterozygotní, které zdědil Phe548Leu a Pro643Leu od své matky a Gly439Ser od svého otce (viz Tabulka č. 1 v online data doplnit na http://hyper.ahajournals.org). Mutace Phe548Leu nebyla dříve hlášena a je lokalizována v transmembránové oblasti (obrázek). Vysoce konzervovaný fenylalanin se vyměňuje za leucin (obrázek S1). Gly439Ser a Pro643Leu byly dříve hlášeny u heterozygotních pacientů s GS6, ale ne u této alelické kombinace.7 i když Gly439Ser a Pro643Leu by být dostatečné k účtu pro příznaky u našeho pacienta, přítomnost 3 mutace (Gly439Ser a Pro643Leu/Phe548Leu) je možné proto, že jeho symptomy jsou pozoruhodně silné.

pacientovi byla podána perorální suplementace hořčíkem a draslíkem (18 a 84 mmol / d). Jeho hladina draslíku a hořčíku v séru se zlepšila na nízké normální hodnoty a jeho klinické příznaky se zlepšily. Byly obhajovány doplňky hořčíku a draslíku v kombinaci s antialdosteronovými léky, inhibitory prostaglandinu nebo inhibitory enzymu konvertujícího angiotensin.Pokud symptomatická hypokalémie není korigována podáním MgCl2, lze zvážit 8-10 antagonistů aldosteronu nebo epiteliálních blokátorů sodíkových kanálů.11 potenciální obavy z použití těchto léků u pacientů s GS je to, že sůl plýtvání může zhoršit, zejména pokud dietní příjem soli je snížena nebo když sůl ztratí z těla přes nonrenal mechanismus. Dokonce i vysoké dávky epiteliálního blokátoru sodíkových kanálů amiloridu nemusí omezit nadměrnou kaliurézu u pacientů s GS.1 mohou být odpovědné nízké koncentrace těchto léčiv v lumenu kortikálního sběrného kanálu a modulace distálního tubulárního draselného kanálu (renální vnější medulární draselný kanál) vodivost.12 Amilorid je jako takový problematický, protože se zdá, že zvyšuje produkci aldosteronu doprovázenou nedostatečnou stimulací plazmatické reninové aktivity. Autoři se dovolávají zvýšení hladiny draslíku v séru jako vysvětlení.13

spironolakton a inhibitory angiotensin konvertujícího enzymu byly empiricky podány našemu pacientovi dříve jeho rodinnými lékaři. Obě léky byly zastaveny po 1 měsíci z důvodu závratě, pravděpodobně v důsledku epizod nízkého krevního tlaku. Amilorid byl také vyzkoušen. Pacient však tento lék přerušil kvůli nevysvětlitelné bolesti krku. Zkoušeli jsme průběh aliskirenu 150 mg / d k inhibici uvolňování aldosteronu zprostředkovaného angiotensinem; hodnoty aldosteronu se však nesnížily a metabolická alkalóza se nezlepšila. V současné době může pacient tolerovat své příznaky, částečně proto, že nyní lépe rozumí své nemoci.

21letá žena měla rozmazané vidění, křeče, nepohodlí jazyka a únavu. Ve věku 11 let si všimla, že jí banány, aby se cítila lépe. Nikdy nebyla přivedena na pohotovostní oddělení, byl fyzicky aktivní, a byl zaměstnán. Její praktický lékař měl obavy z těžké hypokalémie a hypomagnezémie. Popřela nevolnost, zvracení, průjem, nesnášenlivost tepla, nadměrné pocení a změny ve střevních návycích. Neměla v anamnéze projímadla ani zneužívání diuretik, ani nezneužívala alkohol nebo pouliční drogy. Popřela nokturii, polydipsii, polyurii a žízeň.

krevní tlak byl 115/80 mm Hg; srdeční frekvence byla 85 tepů za minutu. Fyzikální vyšetření bylo normální. Měla hypokalémii (2,8 mmol/L) a hypomagnezémie (0.48 mmol/L), vzhledem k tomu, že sérové koncentrace vápníku, sodíku, chloridů, kreatininu v krvi byly normální. Clearance kreatininu byla 122 mL / min na 1,73 m2. Vylučování vápníku (0.37 mmol/24 hodin) byla snížena, vzhledem k tomu, že vylučování draslíku a hořčíku (67.00 a 2.83 mmol/24 hodin, v tomto pořadí) byly zvýšené v tvář její sérové hodnoty. 24hodinová exkrece sodíku močí byla 145 mmol při příjmu ad libitum. Ona také měla kompenzovanou metabolickou alkalózu (pH 7.46, Pco2 44,8 mm Hg, a HCO3− 31.0 mmol/L). Její rodiče byli klinicky neznatelní, zatímco její 19letý bratr popsal podobnou obecnou slabost a svalové křeče, i když méně časté.

S její schválení, jsme se opět seřadili exons a doprovodných intronů z SLC12A3 a nalézt mutace v exonu 26 (Gln1012Arg), stejně jako delece exonu 1, kodon 35 (c.104delCinsTT). Náš pacient je složené heterozygotní, které zdědil c.104delCinsTT od své matky a Gln1012Arg od svého otce (viz Tabulka č. 1). Gln1012Arg je nová mutace missense (obrázek), která ovlivňuje sekvenční polohu, ve které je glutamin konzervován ve všech obratlovcích (tabulka S1). Protože SLC12A3 kóduje 1021 aminokyselin, Gln1012Arg se nachází v těsné blízkosti C-koncového konce proteinové sekvence. Tato varianta je umístěna v nejvíce distální části C-terminální cytoplazmatické domény SCL12A3, která je dosud známa.

analýza naší databáze pacientů s klinickým podezřením na GS neodhalila žádné další subjekty s Gln1012Arg. Nicméně, našli jsme 6 další nové mutace genu SLC12A3 v jiných předmětech (Gly841Arg, Ser987Arg, c.1927delC, Trp161Xaa, Gly770Asp, a IVS25+1G>T; viz Obrázek a Tabulka č. 1). U těchto subjektů měli odkazující nefrologové nebo genetici podezření na GS na základě klinického vyšetření a laboratorních testů. Rodinné historie a lékařské grafy byly přezkoumány a vykazovaly klinické rysy v souladu s GS.

Jsme léčili pacienta s perorální suplementace hořčíku a draslíku (2.8 a 40,0 mmol/d). Kromě toho ji místní nephrologists předepsal ramipril 2,5 mg/d. Sérové hladiny draslíku a hořčíku úrovně dosáhl nízké-normální hodnoty, a klinické příznaky výrazně zlepšila, ale nevyřešila úplně. Perorální suplementace hořčíkem byla proto zvýšena a klinické příznaky se zlepšily. Obnovení normálních hodnot hořčíku a draslíku však bylo obtížné a bylo doprovázeno nevolností a průjmem. Aspartát hořečnatý byl nahrazen chloridem hořečnatým, který byl snesitelnější.

diskuse

nefrologové jsou obecně konfrontováni s hypertenzí. Důkladná znalost hypotenzních syndromů, zejména GS, je však důležitá nejen z klinických důvodů, ale také pro pochopení komplexní genetiky regulace krevního tlaku v běžné populaci. Během rutinní nefrologie oddělení otáčení, zjistili jsme, román SLC12A3 mutace v 2 symptomatická GS pacientů (Phe548Leu, Gln1012Arg, a c.104delCinsTT). Tyto výsledky nám způsobil pracovat naše databanka „podezřelé“ hypokalemická hypomagnesemic pacientů, a opět jsme byli úspěšní. Našli jsme 6 další nové mutace genu SLC12A3 (Gly841Arg, Ser987Arg, c.1927delC, Trp161Xaa, Gly770Asp, a IVS25+1G>T). Rozhodli jsme se přesunout genetickou analýzu z výzkumné laboratoře do rutinní klinické arény z několika důvodů. Za prvé, přesná diagnóza umožňuje přesnější klinickou péči zaměřenou na cíl. Za druhé jsme se dozvěděli, že naši pacienti zoufale chtěli vědět, co konkrétně je špatné a jaký by mohl být význam pro jejich současné a budoucí rodiny. Naši pacienti nevyvolávali obavy ze strachu z porušení soukromí, vyšší pojistné, nebo podobné obavy.

Snížená reabsorpce sodíku v NCCT a následné zvýšené ztráty draslíku prostřednictvím ledvin vnější medulární draselného kanálu, do značné míry tažen sekundární aldosteronismus, vysvětlit hypokalémii a údajně zvýšil sůl chuť k jídlu v GS pacientů. Hypokalciurie a hypermagnesurie jsou obtížnější pochopit. Nijenhuisem et al14 tvrdil, že vyšší pasivní transportu vápníku v proximálním tubulu, spíše než aktivní transportu vápníku v distálním konvoluce, vysvětluje thiazidy indukovaná hypocalciuria. Jejich micropuncture experimenty u myší prokázala zvýšenou reabsorpci sodíku a kalcia v proximálním tubulu během chronické léčby thiazidovými, vzhledem k tomu, reabsorpci kalcia v distálním konvoluce objevil nedotčena. Kromě toho, podávání thiazidových stále vyvolané hypocalciuria v přechodný receptor potenciální kanál podčeledi V členské 5 gen-smazán myší, v níž se aktivní distální reabsorpci kalcia byla zrušena, protože inaktivace epitelové kalciového kanálu TRPV5. Další, Nijenhuisem et al14 zjistil, že thiazidová upregulován na sodium/proton výměník, který je zodpovědný za většinu sodíku a, v důsledku toho, reabsorpci kalcia v proximálním tubulu, vzhledem k tomu, že exprese proteinů zapojených do aktivní vápník dopravy byl v nezměněném stavu. Autoři pak provádí experimenty, řešení závislé na čase účinek jedné dávky thiazidových a ukázal, že vývoj hypocalciuria paralelně kompenzační zvýšení reabsorbce sodíku sekundární počáteční natriuréza. Konečně, hypomagnezémie vyvinul v průběhu chronického podávání thiazidových a v NCCT gen-smazán myší, doprovázené down-regulaci epiteliální hořčík kanál přechodný receptor potenciální kanál podčeledi M, členských 6. Přechodný receptor potenciální kanál podčeledi M členské 6 downregulation mohl představují obecný mechanismus, zapojených v patogenezi hypomagnezémie doprovázející NCCT inhibice nebo inaktivaci.14

byly také provedeny studie na lidech. Cheng et al15 zkoumali 8 pacientů s GS a 8 kontrolních subjektů. Byl podán izotonický fyziologický roztok (3 L) po dobu 3 hodin. Výchozí hodnoty vylučování sodíku a clearance kreatininu byly u pacientů s GS a u kontrol podobné, i když rychlost vylučování vápníku byla u pacientů s GS nižší. V GS pacientů, infuze fyziologického roztoku způsobila významně vyšší vylučování sodíku sazba než u kontrol, ale byl tam jen malé zvýšení vylučování vápníku rychlost v obou prvních 6 hodin a následné 18 hodin. Autoři dospěli k závěru, že hypovolemie není jedinou příčinou hypokalciurie u pacientů s GS. Jejich klinická studie však měla několik deficitů. Dlouhodobá rovnováha sodíku nebyla u subjektů kontrolována a pacienti s GS pravděpodobně měli snížený extracelulární cirkulující objem za kontrolních i expanzních podmínek ve srovnání s kontrolami.

naši pacienti ilustrují obtíže při řízení GS. Tubulární vada v samotném GS nemůže být opravena, takže adekvátní doplnění hořčíku a draslíku zůstává základním kamenem léčby. Obnovení normálních hodnot hořčíku a draslíku je však obtížné dosáhnout, protože vysoké dávky hořčíku způsobují průjem. Biologická dostupnost přípravků obsahujících hořčík je variabilní. Oxid hořečnatý a síran hořečnatý mají výrazně nižší biologickou dostupnost ve srovnání s chloridem hořečnatým, laktátem hořečnatým a aspartátem hořečnatým.11 doporučujeme podávat chlorid hořečnatý perorálně, aby se kompenzovaly ztráty hořčíku a chloridu v ledvinách. I když antialdosterone terapie bylo zaznamenáno zvýšení plazmatické hladiny draslíku a hořčíku v krvi a ke snížení frakční exkrece draslíku a hořčíku v GS pacientů,10 roli inhibice renin-angiotensin-aldosteronový systém v GS pacientů není jasné. Estrogeny se zdají hrát roli, protože drospirenon, román gestagen vyvinut pro použití jako hormonální terapie u žen po menopauze, v kombinaci se 17β-estradiol, má draslík-šetřící účinek, že působí proti thiazidová navozenou ztrátu draslíku.16 budoucí studie na myších s deficitem NCCT mohou být užitečné k pochopení role těchto systémů v GS. Bylo prokázáno, že myši s deficitem NCCT na smíšeném pozadí vykazují hypokalciurii a hypomagnezémii, ale žádné poruchy homeostázy draslíku a acidobazické báze.17 NCCT-deficientní myši zpětně kříženy do C57BL/6 pozadí zjištěno mírné, kompenzované alkalóza se zvýšenou hladinou plazmatických aldosterone18 a zvýšenou citlivost k rozvoji hypokalémie, když jsou vystaveny snížení doplňky draslíku.19 Tyto studie zdůrazňují význam genetické pozadí pro NCCT-nedostatečné fenotyp, který je také potenciálně relevantní pro pochopení fenotypová variabilita a vývoj farmakologické léčby v GS. K dnešnímu dni nejsou k dispozici žádné údaje o účinnosti inhibice reninu a/nebo angiotensin konvertujícího enzymu u GS. Budoucí studie na myších NCCT by mohly pomoci objasnit tento problém.

nakonec jsme se v průběhu naší studie dozvěděli, že mutace, jako jsou tyto, mají zřetelný vliv na komplexní genetiku hypertenze v běžné populaci. Nemohli jsme provést studii o prevalenci GS. Naše populace pacientů je heterogenní a obecně německá, turecký, nebo Středního východu pozadí. Mutace hlášené zde byly všechny u německých bílých subjektů. Hsu et al20 studovali 500 nesouvisejících dětí z Tchaj-peje. Našli 15 mutací SLC12A3 u 10 dětí. V japonské studii s 1852 subjekty se mutace GS vyskytly u 3,2% subjektů.21 literatura by naznačovala, že GS není vzácný a GS heterozygotnost rozhodně není tak neobvyklá. Poznání nových mutací může být také důležité pro určení alel s přínosy pro zdraví, které jsou však v rámci čištění výběr a definování genetické architektury hypertenze.5 V tomto ohledu, kombinované účinky vzácných nezávislé mutace byly navrženy na účet pro významnou část krevní tlak variace v populaci a to na základě analýzy dopadu heterozygotní nosič státu pro omezený počet inaktivujících mutací v NCCT, sodík-draslík 2-chlorid kotransportéru a renální vnější medulární draselného kanálu.22 nedávno byli členové studie Framingham Heart Study vyšetřeni na variaci ve 3 genech, jmenovitě SLC12A3, SLC12A1 a KCNJ1. Vyšetřovatelé použili komparativní genomika, genetika a biochemie k identifikaci jedinců s mutací prokázáno nebo dovodit být funkční. Všechny tyto mutace byly heterozygotní a vzácné, ale byly nalezeny u ≈1% až 2% populace Framinghamu.5 vyvolaly klinicky významné snížení krevního tlaku a pravděpodobně chránily jedince před rozvojem hypertenze. Tato zjištění a mutace, které zde uvádíme, mají důsledky pro genetické studie hypertenze a dalších běžných komplexních vlastností. Nosiče mutací způsobujících GS kompenzují plýtvání ledvinami solí zvýšením jejich příjmu soli, jak je ukázáno ve Velké amishově příbuznosti.23 po dohodě jsme zjistili, že 24hodinové vylučování sodíku močí bylo u prvního pacienta vysoké pravděpodobně kvůli zvýšené chuti k jídlu. Nicméně, zvýšené vylučování sodíku močí u nosičů mutace způsobující GS oproti wild-type příbuzných nebyl odráží významné změny krevního tlaku u dospělých z výše uvedených velkých Amish spřízněné s GS.23 naproti tomu jiná studie ukázala, že nosiče mutací způsobujících GS měly nižší hodnoty krevního tlaku než kontroly, avšak s podobným vylučováním sodíku močí.24 zejména naše druhá pacientka vykazovala normální vylučování sodíku močí 24 hodin; byla to však malá, mírná žena. Pro její velikost byl její příjem soli Velkorysý. NCCT-deficientní myši mají bez soli-ztráta fenotypu na pravidelné stravě,17 a kompenzační mechanismy pro ztrátu NCCT byly dokumentovány v různých myších modelech.25 konečně NCCT vyniká jako cíl regulace s-no-lysinkinázou (WNK), jak bylo nedávno diskutováno ve vědeckém přehledu.26 zrcadlovým obrazem GS je pseudohypoaldosteronismus typu II (PHAII), který se také nazývá Gordonův syndrom. PHAII má vysoký krevní tlak, hyperkalemii a metabolickou acidózu. Všechny metabolické aberance v PHAII jsou korigovány thiazidovými diuretiky, které rekapitulují vlastnosti GS. Mutace WNK4 a wnk1 způsobují PHAII. WNK4 inhibuje NCCT, což je účinek, který se ztratí, když je wnk4 mutován. Wnk1 fosforyluje WNK4, což snižuje inhibici WNK4 NCCT. Mutace WNK1 se ziskem funkce způsobuje PHAII. WNKs také ovlivňují renální vnější medulární draslíkový kanál a epiteliální sodíkový kanál. Zjištění, že změněné hladiny WNK1 a WNK4 funkcí ovlivňovat krevní tlak u člověka jsou relevantní, protože WNK4 leží pouze 1 Mb z locus D17S1299, místo vykazuje nejsilnější vazby na krevní tlak změna v Framingham Heart Study populace. Varianty, které mění funkci WNK, by samozřejmě také ovlivnily fenotyp GS u osob, které mají mutace NCCT.

Poznámky pod čarou