Lisäkilpirauhashormonin (PTH) homeostaasi Bartterin oireyhtymässä

Lisäkilpirauhasilla on keskeinen fysiologinen tehtävä, koska ne pitävät veren kalsiumpitoisuudet, erityisesti veren ionisoituneen kalsiumin pitoisuudet, hyvin kapealla alueella. He tekevät sen moduloimalla lisäkilpirauhashormonin (PTH) minuutista minuutista vapautumista verenkiertoon. Tällaisilla muutoksilla on lähes välittömiä vaikutuksia kalsiumin erittymiseen virtsaan ja kalsiumin ulosvirtaukseen luusta, ja jos ne jatkuvat tuntien tai päivien ajan, ne vaikuttavat munuaisten D-vitamiinin aineenvaihduntaan ja viime kädessä kalsiumin imeytymisen tehokkuuteen suolistosta. Lisäkilpirauhasen pääsolujen kyky havaita pieniä muutoksia veren ionisoituneessa kalsiumtasossa, muokata PTH:n vapautumista vastaavasti ja aloittaa nämä adaptiiviset vasteet on solun pinnalla sijaitsevan kalsiumia tunnistavan reseptorin (CaSR) välittämä.

CaSR:n merkitys lisäkilpirauhaskudoksessa ulottuu pidemmälle kuin sen perinteinen rooli kalsiumin säätelemän PTH-erityksen modifioijana sisältäen muita lisäkilpirauhasen toiminnan avainkomponentteja, jotka ovat usein epänormaaleja kliinisissä sairauksissa, joille on ominaista liiallinen lisäkilpirauhasen aktiivisuus, kuten hyperparatyreoosi. Näitä ovat häiriöt PTH-geenin transkription ja hormonisynteesin säätelyssä sekä kudosten liikakasvusta johtuva lisäkilpirauhasen suureneminen.

PTH vaikuttaa pääasiassa munuaisten proksimaalisten tubulusten fosforin (Pi) reabsorptioon ja luun osteoklastien kalsiumin ja Pi:n resorptioon. CASR ilmaistaan ​​myös nefronin paksussa nousevassa raajassa (TAL), jossa se on vuorovaikutuksessa luminaalisen kalium-ROMK-kanavan kanssa. Mutaatiot useissa TAL-kanavissa ja proteiineissa (mukaan lukien ROMK, NKCC2, ClCKb, Barttin ja CASR) aiheuttavat Bartterin oireyhtymän (BS), normotensiivisen hypokaleemisen tubulopatian. Vaikka CASR-mutaatioiden vaikutukset ROMK-toimintaan munuaisissa on kuvattu, ei tiedetä, onko ROMK-mutaatioilla vaikutuksia CASR-toimintoon tai PTH-sääntelyyn. Kuvaamme tässä ryhmää lapsia ja nuoria, joilla on tyypin II BS (ROMK:n mutaatioista johtuen), joilla on epänormaali PTH-homeostaasi.

Alustavat tiedot:

Vertailimme laboratoriotietoja 12 lapsesta, joilla oli tyypin II BS (4M, 8F) ja 17 lapselta (7M, 10F) tyypin IV BS:ään (d/t-mutaatiot Barttin-geenissä, joka on TAL:n ClCKb-basolateraalisen kloridikanavan beeta-alayksikkö ), jota on seurattu keskuksessamme viimeisten 10 vuoden aikana. Yhteensä analysoitiin 86 ja 105 veri- ja virtsan analyysiaineistoa (keskiarvot/pt: 7,3±4,1 ja 6,9±2,9) tyypin II ja IV BS:n osalta. Kaliumpitoisuudet olivat normaaleja kaikilla BS-II-lapsilla ilman ylimääräisiä suolalisä, kun taas BS-IV-lapset olivat yleensä lievästi hypokalemiaa. Arvioitu GFR pysyy normaalina kaikilla lapsilla. Hypomagnesemiaa ei ollut. Keskimääräiset PTH-arvot olivat merkittävästi korkeammat BS-II:ssa (102±39 Vs 46±24 pg/ml BS-IV:ssä, p<0,001) ja olivat normaalin ylärajan yläpuolella 93 %:ssa tapauksista Vs 13 % BS-IV:ssä (p <0,001). D-vitamiinin 25(OH) tasot eivät olleet erilaisia. Seerumin kokonaiskalsium oli lievästi alentunut (normaalin alueen sisällä) ja seerumin Pi lisääntynyt BS-II:ssa sekä absoluuttisina arvoina että iän mukaan normalisoituna (PiSDS). Fosfaatin erittymisen kynnys (TpGFR) oli hieman korkeampi BS-II:ssa. Hyperkalsiurian asteessa ei ollut eroa ryhmien välillä. Näiden alustavien tietojen perusteella päätimme, että kohonneet PTH-tasot vain tyypin II BS:ssä eivät liity GFR- tai D-vitamiinitasojen laskuun tai seerumin kalsiumpitoisuuden laskuun tai hyperkalsiuriaan. Kohonneet Pi-tasot liittyvät fosfaatin erittymisen vähenemiseen, mutta ne eivät korreloi PTH-tasojen kanssa. Mahdollisuus, että ROMK:n mutaatio voi aiheuttaa PTH:n erityksen säätelyhäiriön mahdollisen vuorovaikutuksen CASR:n kanssa, tulisi nyt tutkia.

Menetelmät:

Tutkintapöytäkirja on toimitettu paikalliselle ihmiskokeilukomitealle. Tietoinen suostumus saadaan sairastuneilta lapsilta (tai nuorilta aikuisilta) ja heidän vanhemmiltaan.

Odotamme rekrytoivamme 5 potilasta kustakin BS-alaryhmästä. Lisäksi rekrytoimme 5 normaalia vapaaehtoista toimimaan ylimääräisenä kontrolliryhmänä.

Koehenkilöt arvioidaan 2 päivän aikana yleisen lastenosaston vastaanottojen aikana, kuten aiemmin on kuvattu. Ensimmäisenä opiskelupäivänä 2h I.V. natriumsitraatti-infuusioita tehdään veren ionisoituneen kalsiumpitoisuuden alentamiseksi vähitellen tasolle, joka on vähintään 0,2 mmol/l infuusiota edeltävien arvojen alapuolella; natriumsitraatin annos vaihtelee tavallisesti välillä 28-118 mg/kg/h. Verinäytteet ionisoidun kalsiumin ja PTH:n mittauksia varten otetaan 30, 15 ja 0 minuuttia ennen natriumsitraatti-infuusioita ja 10 minuutin välein niiden aikana. Seuraavana päivänä tehdään 2 tunnin IV-infuusio 10 % kalsiumglukonaattia veren ionisoituneen kalsiumin pitoisuuksien nostamiseksi vähitellen tasolle, joka on vähintään 0,2 mmol/l infuusiota edeltävien arvojen yläpuolella. Kalsiumglukonaatin annos on yleensä 2-8 mg/kg/h. Verinäytteet ionisoidun kalsiumin ja PTH:n mittauksia varten otetaan, kuten on kuvattu aiemmin natriumsitraatti-infuusioiden yhteydessä. Mittausten keskiarvoa, joka on saatu 30, 15 ja 0 minuuttia ennen kunkin infuusion aloittamista, käytetään veren ionisoidun kalsiumin ja seerumin PTH:n perusarvojen määrittämiseen kunkin tutkimuspäivän osalta.

Veren ionisoituneita kalsiumtasoja seurataan kalsiuminfuusioiden aikana käyttämällä kalsiumkohtaista elektrodia (Radiometer ICA-II, Kööpenhamina, Tanska); verinäytteet otetaan anaerobisesti ja mittaukset otetaan välittömästi sen jälkeen. Seeruminäytteet PTH-määrityksiä varten erotetaan sentrifugoimalla välittömästi keräämisen jälkeen, pakastetaan kiinteällä CO2:lla ja säilytetään -70 oC:ssa määritykseen asti. Ionisoituneen kalsiumin tasoja seurataan kalsium-infuusion lopettamisen jälkeen, kunnes arvot palautuvat lähtötasolle.

Sigmoidikäyrä, joka kuvaa veren ionisoidun kalsiumin ja seerumin PTH-tasojen välistä suhdetta, määritetään kullekin tutkittavalle käyttämällä natriumsitraatti- ja kalsiumglukonaatti-infuusioiden aikana saatuja yhdistettyjä tuloksia. Neljän parametrin mallin mukaan kalsiumin säätelemän PTH:n vapautumisen asetuspiste edustaa ionisoituneen kalsiumin pitoisuutta, jossa seerumin PTH-tasot ovat puolivälissä hypokalsemian aikana saavutetun maksimiarvon ja hyperkalsemian aikana saavutetun minimiarvon välillä, kuten aiemmin on raportoitu.

Kalsiumglukonaatti-infuusioiden aikana saadut tulokset analysoidaan erikseen, jotta voidaan arvioida veren ionisoituneen kalsiumpitoisuuden lisäämisen estävä vaikutus PTH:n vapautumiseen. Tietojen lineaarisen sovituksen parantamiseksi seerumin PTH-tasot, jotka ilmaistaan ​​luonnollisena logaritmina (ln) prosentuaalisena infuusiota edeltävänä arvona, piirretään vastaavan veren ionisoidun kalsiumpitoisuuden funktiona joka 10 minuutin välein, kuten aiemmin on kuvattu.

Tilastollinen analyysi:

Lineaarinen regressioanalyysi tehdään pienimmän neliösumman menetelmällä ja kulmakertoimen ja y-leikkauspisteen arvoja verrataan t-tilastolla. Monoeksponentiaalista käyränsovitusalgoritmia, jonka muoto on y =A e-2kt + B, käytetään myös tutkimaan käyräviivaista suhdetta veren ionisoituneen kalsiumin ja seerumin PTH-tasojen välillä suonensisäisen verenkierron aikana. kalsium-infuusiot; nämä tulokset esitetään keskiarvoina 95 %:n luottamusvälillä.