혈압 조절 - 칼륨의 역할

프로젝트 제목: 건강한 남성의 경구 칼륨 보충 - 레닌-안지오텐신-알도스테론 시스템 및 교감 신경계와의 상호 작용 프로토콜 번호: KARAASS-1 EudraCT 번호: 2013-004460-66

목적

이 연구의 목적은 Kaleorid®라는 약물 형태로 투여된 경구용 칼륨 보충제가 인간의 혈압을 조절하는 방법을 조사하는 것입니다. 보다 구체적인 목적은 경구 칼륨 보충제가 다음과 상호 작용하는 방식을 테스트하는 것입니다.

• 레닌-안지오텐신-알도스테론 시스템과
• 교감 신경계

이를 위해 우리는 건강한 남성의 위약과 비교하여 Kaleorid® 약물이 레닌-안지오텐신-알도스테론 시스템 및 교감 신경계의 구성 요소에 어떤 영향을 미치는지 테스트하기 위해 무작위 임상 위약 대조 이중 맹검 교차 시험을 수행할 계획입니다.

배경 고혈압의 세계적 부담은 엄청납니다. 2000년에 고혈압이 있는 성인의 추정 수는 9억 7200만 명이었고 이 수는 전 세계적으로 2025년에 총 15억 6000만 명으로 약 60% 증가할 것으로 예상됩니다(1). 덴마크에서 성인 인구의 고혈압 추정 유병률은 26%에서 40% 사이입니다(2). 따라서 고혈압은 널리 퍼진 질병이며 고혈압은 심혈관, 뇌혈관 및 신장 질환의 가장 중요한 조절 가능한 위험 인자 중 하나라는 것이 더 알려져 있습니다(3;4). 이 연구에서 우리는 인간의 혈압 조절에서 칼륨의 역할을 조사합니다.

잘 구축된 DASH(고혈압을 멈추기 위한 식이 요법) 연구(5)에서 입증된 바와 같이 칼륨이 풍부한 식단이 혈압을 낮추는 것은 인정된 지식입니다. 높은 칼륨 수치 외에도 DASH 식단에는 높은 수준의 마그네슘, 칼슘 및 저지방 유제품과 낮은 수준의 포화 지방이 포함되어 있습니다. 칼륨 수치나 복합 식단의 결과는 말하기 어렵습니다. 그럼에도 불구하고 메타 분석에서는 위약 또는 저용량 경구 칼륨 보충제 투여에 비해 고용량 경구 칼륨 보충제 투여의 유의한 수축기 및 확장기 혈압 강하 효과를 입증했습니다(6). 장기간 고혈압의 주요 부작용인 뇌졸중의 위험도 높은 식이 칼륨 섭취로 감소하는 것으로 입증되었습니다(7). 그리고 한 연구에서는 자연 식품에서 식이 칼륨 섭취를 늘린 후에 고혈압 환자의 항고혈압 약물의 필요성을 줄일 수 있음을 보여주었습니다(8). 따라서 높은 식이 칼륨 섭취는 유익한 것으로 보입니다.

또한 칼륨 고갈은 칼륨 보충의 반대 효과가 있는 것으로 보입니다. 정상혈압 남성과 본태성 고혈압 환자 모두에서 칼륨 고갈 동안 혈압이 증가했습니다(9;10).

종합하면 칼륨 섭취와 혈압 수준 사이에 역의 상관관계가 있다는 믿을 만한 증거가 있습니다. 그럼에도 불구하고 이 명백한 역 상관 관계의 메커니즘은 여전히 ​​수수께끼입니다. 주로 동물 연구를 기반으로 다른 가설이 개발되었습니다. 쥐의 신장에서 칼륨 고갈은 나트륨 저류를 유발하여 고혈압을 유발할 것으로 예상됩니다. 동맥벽 수준에서 칼륨 고갈은 평활근 세포의 세포내 칼륨 수준을 낮출 것으로 예상되며, 이는 막의 탈분극을 유도하여 수축, 증가된 말초 혈관 저항 및 고혈압을 유발합니다. 반면에 높은 칼륨 식이는 내피 의존성 혈관 확장을 유도할 것으로 예상됩니다. 또 다른 가정된 메커니즘은 뇌척수액의 높은 칼륨 수치가 뇌에서 교감 신경 유출을 감소시켜 혈압을 감소시킨다는 것입니다. 언급된 이론(11)은 주로 동물 연구를 기반으로 합니다.

인간의 높은 칼륨 섭취는 혈중 알도스테론 수치를 증가시키는 것으로 알려져 있습니다(12). 증가된 알도스테론 수치는 칼륨 부하 동안 고칼륨혈증으로부터 신체를 보호합니다. 이론적으로 이러한 알도스테론의 증가는 또한 부적절한 나트륨 및 체적 저류를 유도하여 고혈압을 유발해야 합니다. 그러나 그렇지 않습니다. 혈압은 변하지 않거나(12) 칼륨 섭취가 증가한 후에 감소합니다.

따라서 질문은 - 칼륨 자극 알도스테론 분비가 고혈압을 유발하지 않는 이유는 무엇입니까?

Rigshospitalet의 신장학 P 부서의 분자 생물학 실험실에서 우리는 칼륨과 알도스테론에 관한 몇 가지 흥미로운 결과를 발견했습니다. 인간 부신 피질(13;14)의 기능을 연구하기 위한 모델로 입증된 인간 부신 피질 세포주 H295R 형태의 알도스테론 분비의 체외 모델로 작업하면서 우리는 세포외 칼륨과 레닌-안지오텐신-알도스테론 시스템(RAAS)의 구성 요소. H295R 세포주는 일반적으로 인체에서 알도스테론의 합성 및 분비 부위인 인간 부신피질 사구체대 세포의 모델입니다. 이들 세포로부터의 알도스테론 분비는 주로 RAAS 활성화의 일부인 안지오텐신 II(Ang II)에 의해 자극되고, 세포외 칼륨 수치가 상승하는 상황에서는 세포외 칼륨에 의해 자극됩니다. 이 두 비밀 고문은 전통적으로 독립적인 것으로 여겨져 왔습니다. 그러나 우리의 연구는 두 시스템 사이의 상호 작용을 보여주었습니다. 높은 수준의 세포외 칼륨으로 H295R 세포를 자극하면 세포막에 있는 Ang II 유형 1 수용체의 양이 감소하는 것으로 나타났으며, 이는 방사성 표지된 Ang II가 세포에 특이적으로 결합하는 것으로 측정됩니다(15). . 방사성 표지된 Ang II의 특이적 결합의 이러한 감소는 Ang II 유형 1 수용체 유전자(AGTR1)의 발현에서 칼륨에 의한 감소로 이어졌습니다(15). 이것은 인간 알도스테론 생성 세포의 Ang II 민감도가 시험관 내에서 높은 수준의 세포외 칼륨에 의해 감소된다는 것을 의미하며 가설은 높은 수준의 세포외 칼륨이 따라서 레닌-안지오텐신-알도스테론 시스템을 조절한다는 것입니다.

실험실에서의 우리의 결과에 영감을 받아, 이 현재 연구의 목적은 생체 내에서 높은 칼륨 수치와 RAAS 사이의 그러한 억제 상호 작용의 존재를 확인하는 것입니다. 전반적인 목적은 인간 혈압 조절에서 칼륨의 역할을 명확히 하는 것입니다.

가설 이 실험에서 Kaleorid®, 750mg, 3정 1일 3회, 매일 90mmol 칼륨에 해당하는 약물을 사용한 4주 치료는 크로스오버 설계에서 매일 3회 3정 위약을 사용한 4주 치료에 대해 테스트되었습니다. 각 치료 기간이 끝나면 레닌-안지오텐신-알도스테론 시스템과 교감 신경계의 구성 요소를 조사하기 위해 테스트를 수행합니다.

1차 가설 및 1차 종료점:

주요 가설은 Kaleorid®로 치료하면 인간 부신 피질의 Ang II 민감도가 감소하여 Ang II 자극 알도스테론 분비가 감소한다는 것입니다. 이 가설은 정맥 내 Ang II 주입 및 혈액 샘플에서 다음 알도스테론 반응의 측정으로 테스트됩니다. 테스트는 Kaleorid®로 치료한 후와 위약으로 치료한 후 각 연구 참가자에서 두 번 수행됩니다.

1차 종점: Ang II 자극 S-알도스테론

이차 가설:

2차 가설은 Kaleorid®로 치료하면 평활근 세포의 막에 있는 Ang II 수용체의 하향 조절을 통해 인간 혈관 저항 혈관에서 평활근 세포의 Ang II 민감성을 감소시킬 것이라는 것입니다. 이것은 혈관 확장과 혈압 강하를 유발할 수 있습니다. 이를 테스트하기 위해 위에서 언급한 Ang II 정맥 주입 전, 도중 및 후에 혈압을 측정하고 혈관 긴장도를 평가합니다. 정맥 Ang II 주입 전, 도중 및 후에 혈압은 손가락 혈량 측정법 및 기존의 상완 혈압 측정으로 측정됩니다. 정맥 내 Ang II 주입 전, 도중 및 후에 혈관 긴장도는 혈류의 임피던스 심전도, 손가락 혈량 측정 및 도플러 초음파 측정을 사용하여 평가됩니다. 임피던스 심장조영술과 손가락 혈량측정법을 사용하여 총 말초 저항(TPR)을 추정합니다. 도플러 초음파는 신장 동맥, 복강 동맥 및 상장간막 동맥의 혈류를 측정하고 저항 지수(RI)를 계산하는 데 사용됩니다.

마지막으로 우리는 각 치료 기간 후에 연구 참가자의 둔부 부위에서 지방 생검을 할 것입니다. 이러한 생검에서 우리는 수용체 기능 및 수용체 발현에 대해 조사할 혈관 저항성 혈관을 찾을 것으로 예상합니다. Ang II 유형 1 수용체를 비롯한 다양한 수용체가 조사될 것입니다.

3차 가설:

3차 가설은 Kaleorid® 치료가 교감 신경계의 활동과 상호 작용할 것이라는 것입니다.

이 잠재적인 상호 작용을 테스트하기 위해 우리는 혈액 내 P-에피네프린과 P-노르에피네프린을 측정하고 각 치료 기간이 끝날 때 소변 샘플에서 에피네프린과 노르에피네프린의 함량을 측정할 계획입니다. 또한 위에서 언급한 Ang II 정맥 주입 전, 도중 및 후에 혈액에서 P-에피네프린과 P-노르에피네프린을 측정할 계획입니다.

행동 양식

설계:

이것은 Kaleorid® 약물이 건강한 남성의 위약과 비교하여 레닌-안지오텐신-알도스테론 시스템 및 교감 신경계의 구성 요소에 어떤 영향을 미치는지 테스트하기 위해 설계된 무작위 임상 위약 대조 이중 맹검 교차 시험입니다.

포함 및 베이스라인 스크리닝 후 정상 진료실 혈압을 가진 건강한 남성 그룹을 무작위로 Kaleorid®, 750mg, 3정씩 1일 3회 4주간 치료하거나 위약 정제 3정을 3회 4주간 치료하도록 무작위 배정됩니다. 일일.

첫 번째 치료 기간의 26일에 연구 참가자는 병원에서 만나 24시간 보행 혈압을 측정하고 48시간 소변 샘플을 수집하기 위한 장비를 받습니다. 같은 날 혈액 샘플, 심전도(ECG) 및 둔부 부위의 지방 생검을 실시합니다.

첫 번째 치료 기간의 28일에 연구 참가자들은 다시 병원에서 만납니다. 이 날 Ang II 정맥 주입으로 추가 테스트를 한 후 혈압과 알도스테론 반응(혈액 샘플 사용)을 지속적으로 측정했습니다. 정맥주사 Ang II 주입 전, 도중 및 후에 혈압을 Finger Plethysmography 및 기존의 상완 혈압 측정으로 측정합니다. 정맥 내 Ang II 주입 전, 도중 및 후에 혈관 긴장도는 혈류의 임피던스 심전도, 손가락 혈량 측정 및 도플러 초음파 측정을 사용하여 평가됩니다.

이 첫 번째 치료 및 테스트 기간 후에 2주의 워시아웃 기간이 삽입됩니다. 2주 휴약 후, 연구 참여자들은 교차하여 치료를 다시 시작합니다(두 번째 치료 기간). 이전에 Kaleorid® 치료를 받은 개인은 위약 치료를 받은 개인이 되고 이전 위약 치료를 받은 개인은 Kaleorid® 치료를 받은 개인이 됩니다. 또 다른 4주 치료 후, 첫 번째 치료 기간 이후에 수행된 것과 동일한 테스트가 반복됩니다.

조사 약물, 무작위배정, 눈가림 및 통계:

약물 Kaleorid® 및 위약 정제는 인간에 대한 이 임상 시험에서 조사 약물을 구성합니다. 약 Kaleorid®는 덴마크 수도권의 지역 약국에서 구매 및 배송됩니다. 위약 정제는 덴마크 수도권의 지역 약국에서 제조 및 배송됩니다. 동일한 약국이 치료의 무작위화, 시험약의 포장 및 시험약의 라벨링을 담당합니다. 배달된 정제 용기에는 내용물이 표시되어 있지 않으므로 치료는 연구 참가자와 조사자 모두에게 맹검으로 계획되어 의도적으로 이중 맹검됩니다.

연구의 설계가 교차 설계이기 때문에 쌍 데이터에 대한 통계를 결과 평가에 사용할 계획입니다. 1차 종료점에 대한 검정력 계산은 표준 기준에 따라 수행되었으며 25명의 연구 참가자로 충분합니다.

실험 절차:

7일 두 치료 기간의 7일에 연구 참가자는 칼륨, 나트륨, 크레아티닌 및 eGFR을 측정하기 위해 혈액 샘플을 채취했습니다. 이것은 연구 참가자가 연구 약물을 견딜 수 있고 고칼륨혈증이 발생하지 않는지 테스트하기 위한 안전한 혈액 샘플일 뿐입니다.

26일 두 치료 기간 모두에서 26일째에 연구 참가자들은 병원에서 만나 24시간 보행 혈압을 측정하고 48시간 소변 샘플을 수집하기 위한 장비를 받습니다. 같은 날 혈액 샘플, 심전도(ECG) 및 둔부 부위의 지방 생검을 실시합니다.

지방 생검은 숙련된 외과 의사가 수행합니다. 제거 후 생검은 즉시 얼음처럼 차가운 생리학적 완충액으로 옮겨 글로스트럽 연구소의 실험실로 이송됩니다. 실험실에서 생검의 작은 세동맥을 현미경을 사용하여 지방과 결합 조직 없이 해부합니다. 해부된 소동맥은 혈관운동 반응 연구에 즉시 사용되거나 분자 연구를 위해 -80°C에 저장되는 1-2mm 길이의 원통형 세그먼트로 구분됩니다. 혈관 운동 반응 연구를 위해 분리된 소동맥 세그먼트는 Mulvany-Halpern wire-myograph에 장착되어 있어 다른 호르몬(예: 앙 II. 분자 연구는 관련 수용체 유전자의 mRNA 발현을 정량화하기 위한 정량적 실시간 PCR, 수용체 단백질 발현을 분석하기 위한 웨스턴 블롯 및 수용체 국소화를 분석하기 위한 면역조직화학으로 구성됩니다.

28일 두 치료 기간 모두에서 28일에 연구 참가자들이 병원에서 다시 만납니다. 24시간 보행 혈압과 소변 샘플에 사용된 장비를 돌려준 후 연구 참가자는 Ang II 정맥 주입으로 테스트를 받고 있습니다. Ang II 주입은 앙와위 자세의 연구 참가자와 함께 수행됩니다. Ang II 주입은 30분 동안 5 ng/kg/min의 용량으로 정맥 주사됩니다. 선택한 복용량과 지속 기간은 다른 연구를 기반으로 하며 안전합니다(16-18). Ang II 주입 전, 도중 및 후에 S-알도스테론, P-안지오텐신 II, 혈장 레닌 활성, P-에피네프린, P-노르에피네프린 및 N-PRO-ANP에 대한 혈액을 분석하기 위해 다른 정맥 접근에서 혈액 샘플을 채취합니다.

주입 전, 주입 중 및 후에 연구 참가자를 면밀히 모니터링합니다. 혈압은 기존의 상완 혈압 측정으로 측정되지만 지속적인 혈압 평가를 제공하는 Finger Plethysmography로도 측정됩니다. 연속 임피던스 심전도는 심박출량을 지속적으로 평가하고 혈압과 함께 Ang II 주입 동안 총 말초 저항을 추정할 수 있습니다. 또한 복부 중앙 동맥의 혈류는 도플러 초음파를 사용하여 측정됩니다.

Practical Feasibility 사람을 대상으로 하는 의약품 임상시험입니다. 이 시험은 덴마크 보건의약국의 승인을 받았으며 EudraCT 데이터베이스에 EudraCT 번호 2013-004460-66으로 등록되었습니다.

기존 법률에 따라 인간을 대상으로 한 의약품 임상시험은 GCP(Good Clinical Practice)의 규칙을 따라야 합니다. 이에 따라 코펜하겐 대학 병원의 GCP 부서에서 시험을 모니터링합니다.

이 시험은 덴마크 수도권 보건 연구 윤리 위원회의 승인을 받았습니다.

결론적으로 필요한 모든 당국이 시험을 승인했습니다.

자금 이 연구는 The Danish Heart Foundation의 지원을 받았습니다.