Zentrale Natriumwahrnehmung: Auswirkungen auf die Blutdruckregulation

Die Prävalenz von Bluthochdruck ist bei älteren Erwachsenen sehr hoch, und ein wesentlicher Faktor für Bluthochdruck ist die Salzempfindlichkeit des Blutdrucks (BP) und eine erhöhte sympathische Nervenaktivität (SNA). Allerdings wissen wir sehr wenig darüber, wie das menschliche Gehirn Natrium „wahrnimmt“ und welche molekularen Mechanismen daran beteiligt sind. Nagetierstudien haben spezialisierte Natriumchlorid (NaCl)-empfindliche Neuronen in den zirkumventrikulären Organen (CVOs) identifiziert, die NaCl-induzierte Veränderungen in SNA, Arginin-Vasopressin (AVP) und Blutdruck vermitteln. Aktuelle Daten deuten darauf hin, dass der Na-K-2Cl-Cotransporter (NKCC2) nicht nierenspezifisch ist, sondern auch in Gehirnregionen exprimiert wird, die die NaCl- und Wasserhomöostase im gesamten Körper regulieren. Darüber hinaus ist NKCC2 für Medikamente im Blutkreislauf zugänglich, da den CVOs eine vollständige Blut-Hirn-Schranke fehlt. Das Ziel dieses R21 besteht darin, wichtige NaCl-empfindliche Regionen des Gehirns bei älteren Erwachsenen zu identifizieren und festzustellen, ob NKCC2 die neurohumorale Reaktion auf akute Hypernatriämie vermittelt. Wir versuchen, die bisherigen Nagetierbefunde auf den Menschen zu übertragen, indem wir die neuronale Aktivierung (mittels blutsauerstoffspiegelabhängiger funktioneller Magnetresonanztomographie, BOLD fMRT) sowie Durst, AVP, SNA und BP während eines akuten hypernatrimischen Reizes mit und ohne NKCC2-Antagonisten bewerten (Furosemid). Dies wird es uns ermöglichen, die Rolle von NKCC2 bei der NaCl-Erkennung zu beurteilen. Die Gesamthypothese ist, dass akute Hypernatriämie nachweisbare Veränderungen im BOLD-fMRI-Signal hervorruft und Durst, AVP, SNA und Blutdruck bei gesunden älteren Erwachsenen größtenteils durch NKCC2 erhöht. Dementsprechend besteht das erste spezifische Ziel darin, die Bereiche des menschlichen Gehirns zu identifizieren, die auf akute Hypernatriämie reagieren, und die Rolle von NKCC2 bei der zentralen NaCl-Erkennung zu bestimmen. Akute Hypernatriämie wird durch eine 30-minütige intravenöse Infusion von 3 % NaCl induziert. Die Gehirnaktivität während der Infusion hypertoner Kochsalzlösung wird in Regionen wie dem Organum vasculosum laminae terminalis, dem subfornischen Organ, dem anterioren cingulären Kortex, dem Hypothalamus und dem Inselkortex gemessen. Das zweite spezifische Ziel besteht darin, die Auswirkung einer akuten Hypernatriämie auf Durst, AVP, SNA und BP zu bestimmen und die Rolle von NKCC2 bei der Vermittlung dieser Reaktionen zu bestimmen. Die Salzempfindlichkeit von BP wird individuell beurteilt und es werden Vergleiche zwischen solchen mit einem salzresistenten und einem salzempfindlichen Phänotyp angestellt; Wir gehen davon aus, dass eine akute Hypernatriämie bei allen Probanden Veränderungen im BOLD-fMRI-Signal sowie im SNA und AVP hervorrufen wird, die Reaktionen werden jedoch bei denjenigen, die als salzempfindlich eingestuft sind, stärker ausfallen. Dies wäre der erste Versuch an gesunden Probanden, um einen mutmaßlichen NaCl-empfindlichen Co-Transporter im Gehirn zu identifizieren, und wir glauben, dass der Umfang und die innovativen Ansätze ideal für den R21-Finanzierungsmechanismus sind. Ältere Erwachsene sind anfällig für Bluthochdruck, daher ist es von entscheidender Bedeutung zu verstehen, wie normotensive ältere Erwachsene Natrium zentral wahrnehmen, um eine notwendige Grundlage für die Erforschung der mechanistischen Grundlagen der salzempfindlichen Hypertonie zu schaffen.