Homeostasis de la hormona paratiroidea (PTH) en el síndrome de Bartter

Las glándulas paratiroides desempeñan una función fisiológica fundamental al mantener los niveles de calcio en la sangre, específicamente las concentraciones de calcio ionizado en la sangre, dentro de un rango muy estrecho. Lo hacen modulando la liberación minuto a minuto de la hormona paratiroidea (PTH) en la circulación. Tales cambios tienen efectos casi inmediatos en la excreción de calcio en la orina y en la salida de calcio de los huesos y, si se mantienen durante horas o días, afectan el metabolismo renal de la vitamina D y, en última instancia, la eficiencia de la absorción intestinal de calcio. La capacidad de las células principales de la paratiroides para detectar pequeños cambios en los niveles de calcio ionizado en sangre, modificar la liberación de PTH en consecuencia e iniciar estas respuestas adaptativas está mediada por un receptor sensor de calcio (CaSR) ubicado en la superficie celular.

La importancia del CaSR en el tejido paratiroideo se extiende más allá de su papel tradicional como modificador de la secreción de PTH regulada por calcio para involucrar otros componentes clave de la función de la glándula paratiroides que con frecuencia son anormales en los trastornos clínicos caracterizados por un exceso de actividad de la glándula paratiroides, como el hiperparatiroidismo. Estos incluyen alteraciones en el control de la transcripción del gen PTH y la síntesis de hormonas y el desarrollo de agrandamiento de la glándula paratiroides debido a la hiperplasia tisular.

La PTH actúa principalmente sobre la reabsorción de fósforo (Pi) del túbulo proximal renal y la resorción de calcio y Pi de los osteoclastos óseos. CASR también se expresa en la rama ascendente gruesa de la nefrona (TAL), donde interactúa con el canal ROMK de potasio luminal. Las mutaciones en varios canales y proteínas TAL (incluidas ROMK, NKCC2, ClCKb, Barttin y CASR) causan el síndrome de Bartter (BS), una tubulopatía hipopotasémica normotensiva. Si bien se han descrito los efectos de las mutaciones de CASR en la función de ROMK en el riñón, se desconoce si las mutaciones de ROMK ejercen algún efecto sobre la función de CASR o la regulación de la PTH. Describimos aquí un grupo de niños y adolescentes con SB tipo II (por mutaciones en ROMK) con homeostasis anormal de la PTH.

Datos preliminares:

Comparamos los datos de laboratorio de 12 niños con SB tipo II (4M, 8F) y 17 niños (7M, 10F) con SB tipo IV (mutaciones d/t en el gen Barttin, una subunidad beta del canal de cloro basolateral ClCKb en el TAL ), seguida en nuestro centro durante los últimos 10 años. Se analizaron un total de 86 y 105 conjuntos de datos de análisis de sangre y orina (promedio de conjuntos de datos/pt: 7,3±4,1 y 6,9±2,9), para SB tipo II y IV, respectivamente. suplementos de sal, mientras que los niños con BS-IV por lo general presentaban hipopotasemia leve. La TFG estimada sigue siendo normal en todos los niños. No hubo hipomagnesemia. Los valores medios de PTH fueron significativamente mayores en BS-II (102±39 Vs 46±24 pg/ml en BS-IV, p<0,001) y estuvieron por encima del límite superior normal en el 93% de los casos Vs 13% en BS-IV (p <0,001). Los niveles de 25(OH) vitamina D no fueron diferentes. El calcio sérico total estaba levemente disminuido (dentro del rango normal) y el Pi sérico aumentado en BS-II, tanto en valores absolutos como cuando se normalizaba para la edad (PiSDS). El umbral de excreción de fosfato (TpGFR) fue ligeramente superior en BS-II. No hubo diferencia en el grado de hipercalciuria entre los grupos. En base a estos datos preliminares concluimos que los niveles elevados de PTH solo en el SB tipo II no están relacionados con una disminución de los niveles de FG o vitamina D o disminución del calcio sérico o hipercalciuria. Los niveles elevados de Pi se asocian con una disminución en la excreción de fosfato, pero no se correlacionan con los niveles de PTH. Ahora debe investigarse la posibilidad de que una mutación en ROMK pueda causar una desregulación de la secreción de PTH a través de una posible interacción con CASR.

Métodos:

El protocolo de investigación ha sido presentado al Comité local de Experimentación Humana. Se obtendrá el consentimiento informado de los niños (o adultos jóvenes) afectados y de sus padres.

Esperamos reclutar 5 pacientes de cada subgrupo de BS. Además, reclutaremos 5 voluntarios normales para que sirvan como grupo de control adicional.

Los sujetos serán evaluados durante las admisiones de 2 días a la Sala de Pediatría General como se describió anteriormente. El primer día de estudio, 2 h I.V. se realizarán infusiones de citrato de sodio para reducir gradualmente las concentraciones de calcio ionizado en sangre hasta un nivel de al menos 0,2 mmol/l por debajo de los valores previos a la infusión; la dosis de citrato de sodio suele oscilar entre 28 y 118 mg/kg/h. Se obtendrán muestras de sangre para las mediciones de calcio ionizado y PTH 30, 15 y 0 min antes y cada 10 min durante las infusiones de citrato de sodio. Al día siguiente, se realizarán infusiones IV de 2 h de gluconato de calcio al 10 % para aumentar gradualmente las concentraciones de calcio ionizado en sangre hasta un nivel de al menos 0,2 mmol/l por encima de los valores previos a la infusión. La dosis de gluconato de calcio suele oscilar entre 2-8 mg/kg/h. Las muestras de sangre para las mediciones de calcio ionizado y PTH se obtendrán como se describió anteriormente para las infusiones de citrato de sodio. El promedio de las mediciones obtenidas 30, 15 y 0 min antes de iniciar cada infusión se utilizará para determinar los valores basales de calcio ionizado en sangre y PTH sérica para cada día de estudio.

Los niveles de calcio ionizado en sangre se controlarán durante las infusiones de calcio utilizando un electrodo específico de calcio (Radiometer ICA-II, Copenhague, Dinamarca); las muestras de sangre se recolectarán anaeróbicamente y las mediciones se obtendrán inmediatamente después. Las muestras de suero para las determinaciones de PTH se separarán por centrifugación inmediatamente después de la recolección, se congelarán instantáneamente en CO2 sólido y se almacenarán a -70 oC hasta el ensayo. Los niveles de calcio ionizado se controlarán después de suspender las infusiones de calcio hasta que los valores vuelvan a los niveles iniciales.

La curva sigmoidal que describe la relación entre el calcio ionizado en sangre y los niveles séricos de PTH se determinará para cada sujeto del estudio utilizando los resultados combinados obtenidos durante las infusiones de citrato de sodio y gluconato de calcio. De acuerdo con el modelo de cuatro parámetros, el punto de referencia para la liberación de PTH regulada por calcio representa la concentración de calcio ionizado en la que los niveles de PTH sérica están a medio camino entre el valor máximo alcanzado durante la hipocalcemia y el valor mínimo alcanzado durante la hipercalcemia, como se informó anteriormente.

Los resultados obtenidos durante las infusiones de gluconato de calcio se analizarán por separado para evaluar el efecto inhibitorio del aumento de las concentraciones de calcio ionizado en sangre sobre la liberación de PTH. Para mejorar el ajuste lineal de los datos, los niveles séricos de PTH, expresados ​​como el logaritmo natural (ln) de los valores porcentuales previos a la infusión, se graficarán frente a la concentración de calcio ionizado en sangre correspondiente en cada intervalo de 10 minutos, como se describió anteriormente.

Análisis estadístico:

El análisis de regresión lineal se realizará mediante el método de mínimos cuadrados, y los valores de pendiente e intersección con el eje y se compararán mediante el estadístico t. También se usará un algoritmo de ajuste de curva monoexponencial de la forma y =A e-2kt + B para examinar la relación curvilínea entre el calcio ionizado en sangre y los niveles de PTH en suero durante la administración I.V. infusiones de calcio; estos resultados se presentarán como valores medios con intervalos de confianza del 95%.