Homeostáza parathormonu (PTH) u Bartterova syndromu

Příštítná tělíska hrají klíčovou fyziologickou funkci tím, že udržují hladiny vápníku v krvi, konkrétně koncentrace ionizovaného vápníku v krvi, ve velmi úzkém rozmezí. Činí tak modulací minutového uvolňování parathormonu (PTH) do oběhu. Takové změny mají téměř okamžité účinky na vylučování vápníku močí a na odtok vápníku z kostí, a pokud přetrvávají hodiny nebo dny, ovlivňují renální metabolismus vitaminu D a v konečném důsledku účinnost střevní absorpce vápníku. Schopnost hlavních buněk příštítných tělísek detekovat malé změny v hladinách ionizovaného vápníku v krvi, odpovídajícím způsobem upravit uvolňování PTH a zahájit tyto adaptivní reakce je zprostředkována receptorem citlivým na vápník (CaSR) umístěným na buněčném povrchu.

Význam CaSR ve tkáni příštítných tělísek přesahuje jeho tradiční roli modifikátoru sekrece PTH regulované vápníkem a zahrnuje další klíčové složky funkce příštítných tělísek, které jsou často abnormální u klinických poruch charakterizovaných nadměrnou aktivitou příštítných tělísek, jako je hyperparatyreóza. Patří mezi ně poruchy kontroly transkripce genu PTH a syntézy hormonů a rozvoj zvětšení příštítných tělísek v důsledku tkáňové hyperplazie.

PTH působí především na reabsorpci fosforu z proximálního tubulu ledvin (Pi) a kostní osteoklasty vápníku a Pi resorpci. CASR je také exprimován v nefronově tlusté ascendentní končetině (TAL), kde interaguje s luminálním draslíkovým kanálem ROMK. Mutace v několika TAL kanálech a proteinech (včetně ROMK, NKCC2, ClCKb, Barttin a CASR) způsobují Bartterův syndrom (BS), normotenzní hypokalemickou tubulopatii. Zatímco účinky mutací CASR na funkci ROMK v ledvině byly popsány, není známo, zda mutace ROMK mají nějaké účinky na funkci CASR nebo regulaci PTH. Popisujeme zde skupinu dětí a dospívajících s BS typu II (v důsledku mutací v ROMK) s abnormální homeostázou PTH.

Předběžné údaje:

Porovnali jsme laboratorní data 12 dětí s typem II BS (4M, 8F) a 17 dětí (7M, 10F) s typem IV BS (d/t mutace v Barttinově genu, beta podjednotce bazolaterálního chloridového kanálu ClCKb v TAL ), následoval v našem centru za posledních 10 let. Bylo analyzováno celkem 86 a 105 souborů dat analýz krve a moči (průměrné soubory dat/pt: 7,3±4,1 a 6,9±2,9) pro typ II a IV BS. Hladiny draslíku byly normální u všech dětí s BS-II bez dalších suplementace solí, zatímco děti BS-IV byly obvykle mírně hypokalemické. Odhadovaná GFR zůstává u všech dětí normální. Žádná hypomagnezémie nebyla. Průměrné hodnoty PTH byly významně vyšší u BS-II (102±39 oproti 46±24 pg/ml u BS-IV, p<0,001) a byly nad horní normální hranicí v 93 % případů oproti 13 % u BS-IV (p <0,001). Hladiny 25(OH) vitaminu D se nelišily. Celkový sérový vápník byl mírně snížen (v normálním rozmezí) a sérové ​​Pi se zvýšilo u BS-II, a to jak v absolutních hodnotách, tak při normalizaci na věk (PiSDS). Práh pro vylučování fosfátů (TpGFR) byl mírně vyšší u BS-II. Mezi skupinami nebyl žádný rozdíl ve stupni hyperkalciurie. Na základě těchto předběžných údajů jsme dospěli k závěru, že zvýšené hladiny PTH pouze u BS typu II nesouvisejí se snížením GFR nebo hladin vitaminu D nebo snížením sérového vápníku nebo hyperkalciurie. Zvýšené hladiny Pi jsou spojeny se snížením vylučování fosfátů, ale nekorelují s hladinami PTH. Nyní by měla být prozkoumána možnost, že mutace v ROMK může způsobit dysregulaci sekrece PTH prostřednictvím možné interakce s CASR.

Metody:

Vyšetřovací protokol byl předložen místnímu výboru pro experimentování na lidech. Informovaný souhlas bude získán od dotčených dětí (nebo mladých dospělých) a jejich rodičů.

Očekáváme nábor 5 pacientů z každé podskupiny BS. Kromě toho přijmeme 5 normálních dobrovolníků, kteří budou sloužit jako další kontrolní skupina.

Subjekty budou hodnoceny během 2denních přijetí na Všeobecné dětské oddělení, jak bylo popsáno výše. První den studia byla 2h I.V. budou prováděny infuze citrátu sodného, ​​aby se postupně snižovaly koncentrace ionizovaného vápníku v krvi na úroveň alespoň 0,2 mmol/l pod hodnoty před infuzí; dávka citrátu sodného se obvykle pohybuje v rozmezí 28-118 mg/kg/h. Vzorky krve pro měření ionizovaného vápníku a PTH budou odebrány 30, 15 a 0 minut před a každých 10 minut během infuzí citrátu sodného. Následující den budou provedeny 2-hodinové IV infuze 10% glukonátu vápenatého, aby se postupně zvýšily koncentrace ionizovaného vápníku v krvi na úroveň alespoň 0,2 mmol/l nad hodnoty před infuzí. Dávka glukonátu vápenatého se obvykle pohybuje v rozmezí 2-8 mg/kg/h. Vzorky krve pro měření ionizovaného vápníku a PTH budou získány tak, jak bylo popsáno dříve pro infuze citrátu sodného. Průměr měření získaných 30, 15 a 0 minut před zahájením každé infuze bude použit pro stanovení bazálních hodnot pro ionizovaný vápník v krvi a PTH v séru pro každý den studie.

Hladiny ionizovaného vápníku v krvi budou monitorovány během infuzí vápníku pomocí elektrody specifické pro vápník (Radiometer ICA-II, Copenhagen, Denmark); vzorky krve budou odebírány anaerobně a měření budou provedena ihned poté. Vzorky séra pro stanovení PTH budou ihned po odběru odděleny odstředěním, rychle zmraženy na pevném CO2 a skladovány při -70 oC až do testu. Hladiny ionizovaného vápníku budou monitorovány po ukončení infuzí vápníku, dokud se hodnoty nevrátí na výchozí hodnoty.

Sigmoidální křivka, která popisuje vztah mezi hladinami ionizovaného vápníku v krvi a hladinami PTH v séru, bude stanovena pro každý subjekt studie pomocí kombinovaných výsledků získaných během infuzí citrátu sodného a glukonátu vápenatého. Podle modelu se čtyřmi parametry představuje nastavený bod pro uvolňování PTH regulované vápníkem koncentraci ionizovaného vápníku, při které jsou hladiny PTH v séru uprostřed mezi maximální hodnotou dosaženou během hypokalcémie a minimální hodnotou dosaženou během hyperkalcémie, jak bylo uvedeno dříve.

Výsledky získané během infuzí glukonátu vápenatého budou samostatně analyzovány za účelem posouzení inhibičního účinku zvyšujících se koncentrací ionizovaného vápníku v krvi na uvolňování PTH. Aby se zlepšilo lineární přizpůsobení dat, hladiny PTH v séru, vyjádřené jako přirozený logaritmus (ln) procent předinfuzních hodnot, budou vyneseny do grafu proti odpovídající koncentraci ionizovaného vápníku v krvi v každém 10minutovém intervalu, jak bylo popsáno výše.

Statistická analýza:

Lineární regresní analýza bude provedena metodou nejmenších čtverců a hodnoty sklonu a průsečíku y budou porovnány pomocí t statistiky. Algoritmus monoexponenciální křivky tvaru y =A e-2kt + B bude také použit ke zkoumání křivočarého vztahu mezi hladinami ionizovaného vápníku v krvi a hladinami PTH v séru během I.V. infuze vápníku; tyto výsledky budou prezentovány jako střední hodnoty s 95% intervalem spolehlivosti.