Homéostasie de l'hormone parathyroïdienne (PTH) dans le syndrome de Bartter

Les glandes parathyroïdes jouent une fonction physiologique essentielle en maintenant les niveaux de calcium dans le sang, en particulier les concentrations de calcium ionisé dans le sang, dans une plage très étroite. Ils le font en modulant la libération minute par minute de l'hormone parathyroïdienne (PTH) dans la circulation. De tels changements ont des effets presque immédiats sur l'excrétion de calcium dans l'urine et sur l'efflux de calcium à partir des os et, s'ils se prolongent pendant des heures ou des jours, affectent le métabolisme rénal de la vitamine D et finalement l'efficacité de l'absorption intestinale du calcium. La capacité des cellules principales de la parathyroïde à détecter de petits changements dans les niveaux de calcium ionisé dans le sang, à modifier la libération de PTH en conséquence et à initier ces réponses adaptatives est médiée par un récepteur sensible au calcium (CaSR) situé à la surface cellulaire.

L'importance du CaSR dans le tissu parathyroïdien s'étend au-delà de son rôle traditionnel de modificateur de la sécrétion de PTH régulée par le calcium pour impliquer d'autres composants clés de la fonction de la glande parathyroïde qui sont fréquemment anormaux dans les troubles cliniques caractérisés par une activité excessive de la glande parathyroïde, comme l'hyperparathyroïdie. Ceux-ci comprennent des perturbations dans le contrôle de la transcription du gène PTH et de la synthèse hormonale et le développement d'une hypertrophie de la glande parathyroïde due à une hyperplasie tissulaire.

La PTH agit principalement sur la réabsorption du phosphore (Pi) du tube rénal proximal et sur la résorption du calcium et du Pi des ostéoclastes osseux. Le CASR est également exprimé dans le membre ascendant épais du néphron (TAL), où il interagit avec le canal ROMK potassique luminal. Des mutations dans plusieurs canaux et protéines TAL (dont ROMK, NKCC2, ClCKb, Barttin et CASR) provoquent le syndrome de Bartter (BS), une tubulopathie hypokaliémique normotensive. Alors que les effets des mutations CASR sur la fonction ROMK dans le rein ont été décrits, on ne sait pas si les mutations ROMK exercent des effets sur la fonction CASR ou la régulation de la PTH. Nous décrivons ici un groupe d'enfants et d'adolescents atteints de BS de type II (en raison de mutations dans ROMK) avec une homéostasie anormale de la PTH.

Données préliminaires:

Nous avons comparé les données de laboratoire de 12 enfants atteints de BS de type II (4M, 8F) et de 17 enfants (7M, 10F) atteints de SB de type IV (mutations d/t du gène Barttin, une sous-unité bêta du canal chlorure basolatéral ClCKb dans le TAL ), suivi dans notre centre au cours des 10 dernières années. Un total de 86 et 105 ensembles de données d'analyses de sang et d'urine (ensembles de données moyens/pt : 7,3 ± 4,1 et 6,9 ± 2,9), pour les types II et IV de BS respectivement, ont été analysés. Les taux de potassium étaient normaux chez tous les enfants BS-II sans supplément supplémentation en sel, alors que les enfants BS-IV étaient généralement légèrement hypokaliémiques. Le DFG estimé reste normal chez tous les enfants. Il n'y avait pas d'hypomagnésémie. Les valeurs moyennes de PTH étaient significativement plus élevées dans BS-II (102±39 Vs 46±24 pg/ml dans BS-IV, p<0,001) et étaient supérieures à la limite supérieure normale dans 93 % des cas Vs 13 % dans BS-IV (p <0,001). Les niveaux de 25(OH) vitamine D n'étaient pas différents. Le calcium sérique total a été légèrement diminué (dans la plage normale) et le Pi sérique a augmenté dans BS-II, à la fois en valeurs absolues ou lorsqu'il est normalisé pour l'âge (PiSDS). Le seuil d'excrétion de phosphate (TpGFR) était légèrement plus élevé dans BS-II. Il n'y avait pas de différence dans le degré d'hypercalciurie entre les groupes. Sur la base de ces données préliminaires, nous avons conclu que les niveaux élevés de PTH uniquement dans le SB de type II ne sont pas liés à une diminution du DFG ou des niveaux de vitamine D ou à une diminution du calcium sérique ou de l'hypercalciurie. Les niveaux élevés de Pi sont associés à une diminution de l'excrétion de phosphate, mais ne sont pas corrélés avec les niveaux de PTH. La possibilité qu'une mutation de ROMK puisse provoquer une dérégulation de la sécrétion de PTH via une éventuelle interaction avec le CASR doit maintenant être étudiée.

Méthodes :

Le protocole d'investigation a été soumis au Comité local pour l'Expérimentation Humaine. Un consentement éclairé sera obtenu des enfants (ou jeunes adultes) concernés et de leurs parents.

Nous prévoyons de recruter 5 patients de chaque sous-groupe BS. De plus, nous recruterons 5 volontaires normaux pour servir de groupe de contrôle supplémentaire.

Les sujets seront évalués lors d'admissions de 2 jours au service de pédiatrie générale, comme décrit précédemment. Le premier jour d'étude, 2-h I.V. des perfusions de citrate de sodium seront effectuées pour abaisser progressivement les concentrations de calcium ionisé dans le sang jusqu'à un niveau d'au moins 0,2 mmol/L en dessous des valeurs de pré-perfusion ; la dose de citrate de sodium varie généralement de 28 à 118 mg/kg/h. Des échantillons de sang pour les mesures de calcium ionisé et de PTH seront obtenus 30, 15 et 0 min avant et toutes les 10 min pendant les perfusions de citrate de sodium. Le jour suivant, des perfusions IV de 2 h de gluconate de calcium à 10 % seront effectuées pour augmenter progressivement les concentrations de calcium ionisé dans le sang à un niveau d'au moins 0,2 mmol/L au-dessus des valeurs pré-infusion. La dose de gluconate de calcium varie généralement de 2 à 8 mg/kg/h. Des échantillons de sang pour les mesures de calcium ionisé et de PTH seront obtenus comme décrit précédemment pour les perfusions de citrate de sodium. La moyenne des mesures obtenues 30, 15 et 0 min avant le début de chaque perfusion sera utilisée pour déterminer les valeurs basales du calcium ionisé dans le sang et de la PTH sérique pour chaque jour d'étude.

Les niveaux de calcium ionisé dans le sang seront surveillés pendant les perfusions de calcium à l'aide d'une électrode spécifique au calcium (Radiomètre ICA-II, Copenhague, Danemark) ; des échantillons de sang seront prélevés en anaérobiose et des mesures seront obtenues immédiatement après. Les échantillons de sérum pour les déterminations de PTH seront séparés par centrifugation immédiatement après la collecte, congelés instantanément sur du CO2 solide et stockés à -70 oC jusqu'au dosage. Les niveaux de calcium ionisé seront surveillés après l'arrêt des perfusions de calcium jusqu'à ce que les valeurs reviennent aux niveaux de base.

La courbe sigmoïdale décrivant la relation entre le calcium ionisé dans le sang et les taux sériques de PTH sera déterminée pour chaque sujet de l'étude en utilisant les résultats combinés obtenus lors des perfusions de citrate de sodium et de gluconate de calcium. Selon le modèle à quatre paramètres, le point de consigne pour la libération de PTH régulée par le calcium représente la concentration de calcium ionisé à laquelle les taux sériques de PTH sont à mi-chemin entre la valeur maximale atteinte pendant l'hypocalcémie et la valeur minimale atteinte pendant l'hypercalcémie, comme indiqué précédemment .

Les résultats obtenus lors des perfusions de gluconate de calcium seront analysés séparément pour évaluer l'effet inhibiteur de l'augmentation des concentrations sanguines de calcium ionisé sur la libération de PTH. Pour améliorer l'ajustement linéaire des données, les taux sériques de PTH, exprimés en logarithme naturel (ln) des valeurs de pourcentage de pré-infusion, seront tracés par rapport à la concentration correspondante de calcium ionisé dans le sang à chaque intervalle de 10 minutes, comme décrit précédemment .

Analyses statistiques:

L'analyse de régression linéaire sera effectuée à l'aide de la méthode des moindres carrés, et les valeurs de pente et d'ordonnée à l'origine seront comparées à l'aide de la statistique t. Un algorithme d'ajustement de courbe mono-exponentielle de la forme y = A e-2kt + B sera également utilisé pour examiner la relation curviligne entre le calcium ionisé dans le sang et les taux sériques de PTH au cours de l'analyse intraveineuse. infusions de calcium; ces résultats seront présentés sous forme de valeurs moyennes avec des intervalles de confiance à 95 %.