sindromul Gitelman (GS) este o tulburare tubulară renală autozomal-recesivă caracterizată prin hipokaliemie, hipomagneziemie, hipocalciurie, alcaloză metabolică, hiperaldosteronism secundar hiperreninemic și tensiune arterială scăzută.Pacienții cu 1-3 GS sunt de obicei diagnosticați relativ târziu, deoarece starea de rău, tensiunea arterială scăzută, hipokaliemia, hipocalciuria și hipomagneziemia sunt dificil de clasificat clinic. Mutațiile inactivatoare ale genei SLC12A3 care codifică cotransporterul de clorură de sodiu sensibil la tiazide (NCCT) provoacă GS.2 anchetatorii au folosit criteriile lui Bettinelli et al4 pentru a identifica pacienții cu GS. Au fost descrise mai mult de 100 de mutații SLC12A3.3 Majoritatea sunt mutații missense care înlocuiesc reziduurile de aminoacizi conservate în domeniile funcționale presupuse ale NCCT, în timp ce defectele nonsens, frameshift și situl de îmbinare și rearanjările genelor sunt mai puțin frecvente. GS este variabil clinic (bărbații sunt mai grav afectați decât femeile), iar combinația de mutații prezente în fiecare alelă poate determina variabilitatea fenotipului.3 o stare purtătoare heterozigotă pentru 30 de mutații inactivante diferite în NCCT, precum și genele responsabile de sindromul Bartter, este asociată cu reducerea riscului de hipertensiune arterială în populația generală.5 aproximativ 80% dintre purtătorii de mutații au avut valori ale tensiunii arteriale sistolice sub media întregii cohorte de 5124 de subiecți din studiul Framingham Heart. Reducerea medie a tensiunii arteriale la purtători a fost în medie de -6,3 mm Hg pentru tensiunea arterială sistolică și -3,4 mm Hg pentru tensiunea arterială diastolică, similar valorilor obținute în tratamentul cu tiazide cronice. A existat o reducere cu 60% a riscului de a dezvolta hipertensiune arterială până la vârsta de 60 de ani. Astfel, alelele rare care afectează manipularea sării renale și tensiunea arterială în populația generală ar putea reprezenta o fracțiune substanțială a variației tensiunii arteriale.5 am întâlnit 2 pacienți și apoi am găsit alții în Baza noastră de date care ilustrează importanța NCCT asupra variabilității tensiunii arteriale și, prin urmare, a hipertensiunii.

pacienții

un bărbat de 29 de ani a prezentat un istoric de 14 ani de slăbiciune generalizată, crampe musculare severe cu tetanie, dispnee și anxietate. El a vizitat departamentele de urgență cu ocazii anterioare și a primit infuzii de potasiu și/sau magneziu pentru hipokaliemie și hipomagneziemie. Simptomele sale au progresat până la punctul în care nu mai putea conduce o mașină sau să folosească transportul public. Pacientul a negat greața, vărsăturile, diareea, intoleranța la căldură, transpirația excesivă și modificările obiceiurilor intestinale. Nu a ingerat laxative sau diuretice și nici nu a abuzat de alcool sau droguri de stradă. Celelalte simptome clinice ale sale au inclus oboseală, palpitații cardiace, amețeli, nocturie, polidipsie, poliurie și sete.

tensiunea arterială a fost de 100/60 mm Hg, iar ritmul cardiac a fost de 90 bpm. Nu au existat descoperiri neurologice sau slăbiciuni musculare proximale. Studiile imagistice au fost de neimaginat, la fel ca și ECG. Testele de laborator au arătat hipokaliemie (3,0 mmol/L) și hipomagneziemie (0,69 mmol/L), în timp ce nivelurile serice de calciu, sodiu și clorură au fost normale. Clearance-ul creatininei a fost de 134 mL/min pe 1, 73 m2. Excreția urinară de calciu (1,0 mmol/24 ore) a fost scăzută, în timp ce excreția urinară de potasiu și magneziu a fost crescută (106 mmol/24 ore și 6,82 mmol/24 ore) în fața valorilor sale serice scăzute. Concentrația plasmatică a reninei a fost crescută (172 ng/mL) în timp ce în decubit dorsal și a crescut (302 ng/mL) cu starea în picioare. Concentrațiile plasmatice corespunzătoare de aldosteron au fost normale până la ușor crescute (120 ng/mL în decubit dorsal și 217 ng/mL în poziție verticală). Excreția urinară de sodiu de 24 de ore a fost de 141, 176 și 350 mmol/24 de ore în 3 zile consecutive la un aport ad libitum. Gazele arteriale din sânge au fost pH 7,49, Pco2 41,6 mm Hg și HCO3− 31,6 mmol/L.

părinții și un frate mai mare au fost asimptomatici, în timp ce fratele său mai mic a avut simptome similare, deși mai puțin severe. Am secvențiat exonii și regiunile flancante ale SLC12A3 după ce a fost dat consimțământul informat în scris și am găsit 3 mutații în exonii 10, 13 și 16. Pacientul și fratele său au fost heterozigoți compuși, moștenind Phe548Leu și Pro643Leu de la mama lor și Gly439Ser de la tatăl lor (a se vedea tabelul S1 din suplimentul de date online la http://hyper.ahajournals.org). Mutația Phe548Leu nu a fost raportată mai devreme și este localizată într-o regiune transmembranară (figura). Fenilalanina foarte conservată este schimbată cu o leucină (figura S1). Gly439Ser și Pro643Leu au fost raportate anterior la pacienții cu GS heterozigot6, dar nu și la această combinație alelică.7 deși Gly439Ser și Pro643Leu ar fi suficiente pentru a explica simptomele la pacientul nostru, prezența a 3 mutații (Gly439Ser și Pro643Leu/Phe548Leu) este motivul posibil pentru care simptomele sale au fost remarcabil de severe.

pacientului i s-au administrat suplimente orale de magneziu și potasiu (18 și, respectiv, 84 mmol / zi). Nivelurile sale serice de potasiu și magneziu s-au îmbunătățit la valori normale scăzute, iar simptomele sale clinice s-au îmbunătățit. Au fost susținute suplimente de magneziu și potasiu în combinație cu medicamente antialdosteron, inhibitori de prostaglandină sau inhibitori ai enzimei de conversie a angiotensinei.8-10 antagoniști ai aldosteronului sau blocanți ai canalelor de sodiu epiteliale pot fi luați în considerare dacă hipokaliemia simptomatică nu este corectată prin administrarea MgCl2.11 o preocupare potențială a utilizării acestor medicamente la pacienții cu GS este că risipa de sare s-ar putea agrava, mai ales dacă aportul alimentar de sare este redus sau când sarea este pierdută din organism printr-un mecanism nonrenal. Chiar și dozele mari de blocant epitelial al canalelor de sodiu amilorid pot să nu reducă kaliureza excesivă la pacienții cu GS.1 concentrațiile scăzute ale acestor medicamente în lumenul canalului de colectare cortical și modularea canalului tubular distal de potasiu (canalul medular extern de potasiu renal) ar putea fi responsabile.12 Amilorida este, ca atare, problematică, deoarece pare să crească producția de aldosteron însoțită de stimularea insuficientă a activității reninei plasmatice. Autorii invocă o creștere a potasiului seric ca explicație.13

spironolactona și inhibitorii enzimei de conversie a angiotensinei au fost administrați empiric pacientului nostru mai devreme de către medicii de familie. Ambele medicamente au fost oprite după 1 lună fiecare din cauza amețelii, probabil ca urmare a episoadelor de tensiune arterială scăzută. Amilorida a fost, de asemenea, încercată. Cu toate acestea, pacientul a întrerupt acest medicament din cauza durerii inexplicabile a gâtului. Am încercat un curs de aliskiren 150 mg / zi pentru a inhiba eliberarea de aldosteron mediată de angiotensină; cu toate acestea, valorile aldosteronului nu au scăzut, iar alcaloza metabolică nu s-a îmbunătățit. În prezent, pacientul își poate tolera simptomele, în parte pentru că acum are o mai bună înțelegere a bolii sale.

o femeie de 21 de ani a prezentat vedere încețoșată, crampe, disconfort la nivelul limbii și oboseală. La vârsta de 11 ani, ea a observat că consumul de banane a făcut-o să se simtă mai bine. Nu fusese adusă niciodată la un departament de urgență, era activă fizic și era angajată. Medicul ei general era îngrijorat de hipokaliemie severă și hipomagneziemie. Ea a negat greața, vărsăturile, diareea, intoleranța la căldură, transpirația excesivă și modificările obiceiurilor intestinale. Nu a avut antecedente de laxative sau abuz diuretic și nici nu a abuzat de alcool sau droguri de stradă. Ea a negat nocturia, polidipsia, poliuria și setea.

tensiunea arterială a fost de 115/80 mm Hg; ritmul cardiac a fost de 85 bpm. Examenul fizic a fost normal. Ea a avut hipokaliemie (2,8 mmol/L) și hipomagneziemie (0,48 mmol/L), în timp ce nivelurile serice de calciu, sodiu, clorură, creatinină au fost normale. Clearance-ul creatininei a fost de 122 mL/min pe 1, 73 m2. Excreția urinară de calciu (0,37 mmol/24 ore) a fost scăzută, în timp ce excreția urinară de potasiu și magneziu (67,00 și, respectiv, 2,83 mmol/24 ore) au fost crescute în fața valorilor serice ale acesteia. Excreția urinară de sodiu de 24 de ore a fost de 145 mmol cu un aport ad libitum. De asemenea, a avut o alcaloză metabolică compensată (pH 7,46, Pco2 44,8 mm Hg și HCO3− 31,0 mmol/L). Părinții ei nu erau remarcabili din punct de vedere clinic, în timp ce fratele ei de 19 ani a descris slăbiciune generală similară și crampe musculare, deși mai puțin frecvente.

cu aprobarea ei, am secvențiat din nou exonii și intronii flancanți ai SLC12A3 și am găsit o mutație în exonul 26 (Gln1012Arg), precum și o ștergere a exonului 1, codonul 35 (C.104delcinstt). Pacientul nostru este compus heterozigot, după ce a moștenit c.104delcinstt de la mama ei și Gln1012Arg de la tatăl ei (vă rugăm să consultați tabelul S1). Gln1012Arg este o nouă mutație missense (Figura) care afectează o poziție de secvență la care glutamina este conservată în toate vertebratele (tabelul S1). Deoarece codurile SLC12A3 pentru 1021 aminoacizi, Gln1012Arg este situat în imediata apropiere a capătului C-terminal al secvenței proteice. Această variantă este localizată în partea cea mai distală a domeniului citoplasmatic C-terminal SCL12A3 cunoscut până în prezent.

analiza bazei noastre de date a pacienților cu GS suspectați clinic nu a evidențiat alți subiecți cu Gln1012Arg. Cu toate acestea, am găsit 6 noi mutații genetice SLC12A3 suplimentare la alți subiecți (Gly841Arg, Ser987Arg, c.1927delc, Trp161Xaa, Gly770Asp și IVS25+1g>T; figura și tabelul S1). La acești subiecți, nefrologii sau geneticienii referitori au suspectat GS pe baza examenului clinic și a testelor de laborator. Istoricul familial și fișele medicale au fost revizuite și au prezentat caracteristici clinice în concordanță cu GS.

am tratat acest pacient cu suplimente orale de magneziu și potasiu (2, 8 și 40, 0 mmol / zi). În plus, nefrologii ei locali au prescris ramipril 2,5 mg/zi. nivelurile serice de potasiu și magneziu au atins valori normale scăzute, iar simptomele clinice s-au îmbunătățit semnificativ, dar nu s-au rezolvat complet. Suplimentarea orală cu magneziu a fost, prin urmare, crescută, iar simptomele clinice s-au îmbunătățit. Cu toate acestea, restabilirea valorilor normale de magneziu și potasiu a fost dificilă și a fost însoțită de greață și diaree. Aspartatul de magneziu a fost înlocuit cu clorură de magneziu, care a fost mai tolerabilă.

discuție

nefrologii se confruntă în general cu hipertensiune arterială. Cu toate acestea, o cunoaștere aprofundată a sindroamelor hipotensive, în special GS, este importantă nu numai din motive clinice, ci și pentru a înțelege genetica complexă a reglării tensiunii arteriale în populația generală. În timpul unei rotații de rutină a secției de Nefrologie, am descoperit noi mutații SLC12A3 la 2 pacienți cu GS simptomatic (Phe548Leu, Gln1012Arg și C.104delcinstt). Aceste rezultate ne-au determinat să lucrăm la baza noastră de date a pacienților hipomagnezemici hipokalemici „suspicioși” și, din nou, am avut succes. Am găsit alte 6 mutații genetice noi SLC12A3 (Gly841Arg, Ser987Arg, c.1927delc, Trp161Xaa, Gly770Asp și IVS25+1g>T). Am ales să mutăm analiza genetică din laboratorul de cercetare în arena Clinică de rutină din mai multe motive. În primul rând, un diagnostic precis permite o îngrijire clinică mai exactă, orientată spre obiective. În al doilea rând, am aflat că pacienții noștri doreau cu disperare să știe exact ce nu era în regulă și care ar putea fi relevanța pentru familiile lor actuale și viitoare. Pacienții noștri nu și-au exprimat îngrijorarea cu privire la teama de încălcări ale vieții private, prime de asigurare mai mari sau preocupări similare.

scăderea reabsorbției de sodiu la NCCT și creșterea ulterioară a pierderilor de potasiu prin canalul medular extern de potasiu renal, determinată în mare parte de aldosteronism secundar, explică hipokaliemia și creșterea apetitului de sare la pacienții cu GS. Hipocalciuria și hipermagnesuria sunt mai greu de înțeles. Nijenhuis și colab. 14 au susținut că transportul pasiv sporit al calciului în tubul proximal, mai degrabă decât transportul activ al calciului în convoluția distală, explică hipocalciuria indusă de tiazidă. Experimentele lor de micropunctură la șoareci au demonstrat o reabsorbție crescută de sodiu și calciu în tubul proximal în timpul tratamentului cu tiazide cronice, în timp ce reabsorbția calciului în convoluția distală a apărut neafectată. Mai mult, administrarea tiazidei a indus încă hipocalciurie la subfamilia canalului potențial receptor tranzitoriu V, membru 5 șoareci cu ștergere genică, în care reabsorbția activă a calciului distal a fost eliminată din cauza inactivării canalului epitelial de calciu TRPV5. Apoi, Nijenhuis și colab. 14 au constatat că tiazida a reglat în sus schimbătorul de sodiu/proton, responsabil pentru majoritatea sodiului și, în consecință, pentru reabsorbția calciului în tubul proximal, în timp ce expresia proteinelor implicate în transportul activ al calciului a fost neschimbată. Autorii au efectuat apoi experimente care au abordat efectul dependent de timp al unei singure doze de tiazidă și au arătat că dezvoltarea hipocalciuriei a paralel cu o creștere compensatorie a reabsorbției de sodiu secundară unei natriureze inițiale. În cele din urmă, hipomagneziemia s-a dezvoltat în timpul administrării cronice de tiazide și la șoarecii șterși de gena NCCT, însoțită de reglarea descendentă a canalului epitelial de magneziu receptor tranzitoriu canal potențial subfamilie m, membru 6. Reglarea descendentă a canalului potențial receptor tranzitoriu subfamilia membrului m 6 ar putea reprezenta un mecanism general implicat în patogeneza hipomagneziemiei care însoțește inhibarea sau inactivarea NCCT.14

au fost efectuate și studii la om. Cheng și colab. 15 au investigat 8 pacienți cu GS și 8 subiecți de control. S-a administrat soluție salină izotonică (3 L) timp de 3 ore. Valorile inițiale ale excreției de sodiu și ale clearance-ului creatininei au fost similare la pacienții cu GS și la grupurile de control, deși rata excreției de calciu a fost mai mică la pacienții cu GS. La pacienții cu GS, perfuzia salină a determinat o rată de excreție a sodiului semnificativ mai mare decât în grupurile de control, dar a existat doar o creștere mică a ratei de excreție a calciului atât în primele 6 ore, cât și în următoarele 18 ore. Autorii au concluzionat că hipovolemia nu este singura cauză a hipocalciuriei la pacienții cu GS. Cu toate acestea, studiul lor clinic a avut mai multe deficite. Echilibrul sodic pe termen lung nu a fost controlat la subiecți, iar pacienții cu GS au avut probabil un volum circulant extracelular redus atât în condiții de control, cât și în condiții de expansiune, comparativ cu grupurile de control.

pacienții noștri ilustrează dificultățile în gestionarea GS. Defectul tubular al GS în sine nu poate fi corectat, astfel încât suplimentarea adecvată a magneziului și potasiului să rămână piatra de temelie a tratamentului. Cu toate acestea, restabilirea valorilor normale de magneziu și potasiu este dificil de realizat, deoarece dozele mari de magneziu provoacă diaree. Biodisponibilitatea preparatelor de magneziu este variabilă. Oxidul de magneziu și sulfatul de magneziu au o biodisponibilitate semnificativ mai mică în comparație cu clorura de magneziu, lactatul de magneziu și aspartatul de magneziu.11 recomandăm administrarea clorurii de magneziu pe cale orală pentru a compensa pierderile renale de magneziu și clorură. Deși s-a raportat că tratamentul cu antialdosteron crește concentrațiile plasmatice de potasiu și magneziu și reduce excreția fracționată de potasiu și magneziu la pacienții cu GS10,rolul inhibării sistemului renină-angiotensină-aldosteron la pacienții cu GS nu este clar. Estrogenii par să joace un rol, deoarece drospirenona, un progestogen nou dezvoltat pentru a fi utilizat ca terapie hormonală la femeile aflate în postmenopauză, în combinație cu 17-estradiol, are un efect de economisire a potasiului care contracarează pierderea de potasiu indusă de tiazidă.16 studii viitoare asupra șoarecilor cu deficit de NCCT ar putea fi utile pentru a înțelege rolul acestor sisteme în GS. Șoarecii cu deficit de NCCT pe fond mixt s-au dovedit a prezenta hipocalciurie și hipomagneziemie, dar nu au tulburări de homeostazie de potasiu și acido-bazic.17 șoareci cu deficit de NCCT retrocedați pe fundalul C57BL/6 au prezentat alcaloză ușoară compensată, cu niveluri crescute de aldosteron plasmatic 18 și o sensibilitate crescută la dezvoltarea hipokaliemiei atunci când sunt expuși la reduceri ale potasiului alimentar.19 aceste studii subliniază importanța fondului genetic pentru fenotipul cu deficit de NCCT, care este, de asemenea, potențial relevant pentru înțelegerea variabilității fenotipice și dezvoltarea tratamentelor farmacologice în GS. Până în prezent, nu există date disponibile privind eficacitatea inhibării enzimei de conversie a reninei și/sau a angiotensinei în GS. Studiile viitoare asupra șoarecilor NCCT ar putea ajuta la clarificarea acestei probleme.

în cele din urmă, am aflat în cursul studiului nostru că mutații precum acestea au o influență distinctă asupra geneticii complexe a hipertensiunii arteriale în populația generală. Nu am putut efectua un studiu privind prevalența GS. Populația noastră de pacienți este eterogenă și, în general, de origine germană, turcă sau din Orientul Mijlociu. Mutațiile raportate aici au fost toate la subiecți albi germani. Hsu și colab. 20 au studiat 500 de copii fără legătură din Taipei. Ei au descoperit 15 mutații SLC12A3 la 10 dintre copii. Într-un studiu japonez din 1852, mutațiile GS au fost întâlnite la 3,2% dintre subiecți.21 literatura de specialitate ar sugera că GS nu este rară și heterozigozitatea GS cu siguranță nu este atât de neobișnuită. Cunoașterea mutațiilor noi ar putea fi, de asemenea, importantă pentru determinarea alelelor cu beneficii pentru sănătate care sunt totuși sub selecție purificatoare și pentru definirea arhitecturii genetice a hipertensiunii.5 în acest sens, s-a sugerat că efectele combinate ale mutațiilor independente rare reprezintă o fracțiune substanțială a variației tensiunii arteriale în populație pe baza analizei impactului stării purtătoare heterozigote pentru un număr limitat de mutații inactivante în NCCT, cotransportorul de sodiu-potasiu 2-clorură și canalul medular extern renal de potasiu.22 recent, membrii studiului Framingham Heart au fost examinați pentru variația genelor 3, și anume SLC12A3, SLC12A1 și KCNJ1. Cercetătorii au folosit genomica comparativă, genetica și biochimia pentru a identifica subiecții cu mutații dovedite sau deduse a fi funcționale. Aceste mutații au fost toate heterozigote și rare, dar au fost găsite la 1% până la 2% din populația Framingham.5 au produs reduceri semnificative clinic ale tensiunii arteriale și, probabil, au protejat indivizii de dezvoltarea hipertensiunii. Aceste descoperiri și mutațiile pe care le raportăm aici au implicații pentru studiile genetice asupra hipertensiunii arteriale și a altor trăsături complexe comune. Purtătorii de mutații care cauzează GS compensează risipa de sare renală prin creșterea aportului de sare, așa cum se arată într-o mare familie Amish.23 în acord, am constatat că excreția urinară de sodiu de 24 de ore a fost ridicată la primul pacient, probabil din cauza apetitului crescut de sare. Cu toate acestea, creșterea excreției urinare de sodiu la purtătorii mutațiilor care cauzează GS față de rudele de tip sălbatic nu a fost reflectată de modificări semnificative ale tensiunii arteriale la adulții din familia Amish mare menționată mai sus cu GS.23 în schimb, un alt studiu a arătat că purtătorii de mutații care cauzează GS au avut valori mai mici ale tensiunii arteriale decât controalele, cu toate acestea, cu excreție urinară similară de sodiu.24 în special, al doilea pacient al nostru a prezentat excreție urinară normală de sodiu 24 de ore; cu toate acestea, era o femeie mică și ușoară. Pentru mărimea ei, aportul de sare a fost generos. Șoarecii cu deficit de NCCT nu au fenotip care pierde sare pe o dietă regulată,17 și mecanismele compensatorii pentru pierderea NCCT au fost documentate în diferite modele de șoarece.25 în cele din urmă, NCCT se remarcă ca o țintă a reglementării cu-NO-lizină kinază (WNK), așa cum s-a discutat recent într-o revizuire științifică.26 imaginea în oglindă a GS este pseudohypoaldosteronismul de tip II (PHAII), care se mai numește și sindromul Gordon. PHAII prezintă hipertensiune arterială, hiperkaliemie și acidoză metabolică. Toate aberațiile metabolice din PHAII sunt corectate de diureticele tiazidice, care recapitulează caracteristicile GS. Mutațiile WNK4 și WNK1 provoacă PHAII. WNK4 inhibă NCCT, un efect care se pierde atunci când WNK4 este mutat. Wnk1 fosforilează WNK4, ceea ce diminuează inhibarea WNK4 a NCCT. O mutație câștig – de-funcție wnk1 provoacă PHAII. WNKs influențează, de asemenea, canalul renal extern medular de potasiu și canalul epitelial de sodiu. Constatările conform cărora nivelurile modificate ale funcției WNK1 și WNK4 influențează tensiunea arterială la om sunt relevante, deoarece WNK4 se află la doar 1 Mb de locus D17S1299, site-ul care arată cea mai puternică legătură cu variația tensiunii arteriale în Populația studiului Framingham Heart. Variantele care modifică funcția WNK ar influența desigur și fenotipul GS la persoanele care adăpostesc mutații NCCT.

note de subsol