Effect van genvarianten op dopamine-receptor-natriuretische reacties

Dopamine (DA) is een endogeen catecholamine, dat dient als een biochemische voorloper van noradrenaline en epinefrine. DA staat bekend als een neurotransmitter in het centrale zenuwstelsel. Gedurende het afgelopen decennium is DA echter gekarakteriseerd als een belangrijke modulator van BP, Na+-balans, nier- en bijnierfunctie via een onafhankelijk perifeer dopaminerge systeem. Er zijn aanwijzingen dat DA lokaal in de nier wordt gesynthetiseerd en inwerkt op aangrenzende cellen op een autocriene of paracriene manier om de renale uitscheiding van Na+ te beheersen (1,2).

Het renine-angiotensinesysteem (RAS) is een gecoördineerde hormonale cascade, waarvan de belangrijkste effector angiotensine II (ANG II) is. Alle componenten van het RAS zijn aanwezig in de nier en de intrarenale vorming van ANG II zorgt voor een belangrijke regulering van de renale hemodynamische en tubulusfunctie via een op zichzelf staand intrarenaal RAS (3,4). Wij stellen voor om de interactie van de renale dopaminerge en renine-angiotensinesystemen in de regulatie van de Na+-balans en de Na+-gevoeligheid van de bloeddruk (BP) en in de pathofysiologie van essentiële hypertensie bij de mens te bestuderen.

Onze groep heeft een D1-receptor/adenylylcyclase-koppelingsdefect ontdekt in renale PTC's van proefpersonen met essentiële hypertensie. We hebben verhoogde GRK-activiteit gevonden in nier-PTC's bij essentiële hypertensie bij de mens als gevolg van activerende varianten van GRK-4, een effect dat werd gereproduceerd in een getransfecteerd celmodel. Het voorkomen van de translatie van GRK-4 normaliseerde de koppeling van de D1-receptor aan adenylylcyclase bij hypertensie. De varianten van GRK-4 veroorzaken een ligand-onafhankelijke serine-fosforylering van de D1-receptor, resulterend in de ontkoppeling van het G-proteïne/effector-complex. De desensibilisatie van de D1-receptor in de renale PTC kan de oorzaak zijn van het gecompromitteerde natriuretische effect van DA dat uiteindelijk leidt tot Na+-retentie en hypertensie. Daarom is een primaire doelstelling van de gehele programmaprojectsubsidie, waarvan dit protocol een onderdeel is, het identificeren van mensen met zoutgevoelige hypertensie en resistentie tegen het remmende effect van D1-achtige receptoragonist fenoldopam op de renale proximale Na+-reabsorptie en bepalen of deze individuen hebben de activerende polymorfismen van GRK-4 alleen of in combinatie met polymorfismen van genen van het RAS.

Proefpersonen worden geselecteerd (op basis van hun GRK-4-genotype) uit de pool van proefpersonen die al genetisch zijn gescreend onder IRB-HSR # 11494.

De proefpersonen zullen worden voorbereid en zullen worden bestudeerd in een geschatte metabolische balans van 150 meq Na+/d. Nadat een geschatte metabole balans is bereikt (geschat na 5 dagen), krijgen de proefpersonen op dag 6 een infuus met fenoldopam of een vehiculum en op dag 7 wordt het tegenovergestelde middel (fenoldopam of vehikel) toegediend. De volgorde van infusie zal willekeurig zijn en het onderzoek wordt dubbelblind uitgevoerd. Voertuig zal D5W zijn en zal tijdens de controleperiode worden geïnfundeerd met dezelfde snelheid als de periode na de controle. Om 11.00 uur op studiedag 6 werd een i.v. infusie van fenoldopam of vehikel zal worden gestart en gedurende 3 uur worden voortgezet. De infusiesnelheid van fenoldopam is 0,05 μg/kg/min. Deze infusiesnelheid van fenoldopam heeft geresulteerd in een meer dan 2-voudige toename van UNaV zonder wijziging van de systemische hemodynamische functie bij normale proefpersonen (30). De plasmaspiegels van fenoldopam zullen worden gecontroleerd om de afgifte van dit middel in de bloedsomloop te documenteren. BP en hartslag zullen tijdens de experimentele periode (1100-1400 uur) elke 10 minuten in tweevoud worden gemeten. De experimentele periode wordt gevolgd door een postcontroleperiode van 2 uur (1400 uur - 1600 uur) waarin het voertuig wordt toegediend. Elke 30 minuten worden bloed- en urinemonsters genomen en geanalyseerd op Na+-, K+-, lithium- en creatinineconcentraties en osmolaliteit. Daarnaast zullen bloedmonsters worden geanalyseerd op PRA, cyclisch AMP (bloed en urine), plasma ANG II en aldosteronconcentraties om 1045, 1215, 1345 en 1545 uur. Na voltooiing van een postcontroleperiode om 16.00 uur mogen de proefpersonen uit bed zijn, maar blijven ze opgenomen en krijgen ze hetzelfde dieet als voorheen. Op dag 6 wordt er na 24.00 uur geen eten meer gegeven. Op dag 7 wordt hetzelfde protocol als op dag 6 herhaald, behalve dat het tegenovergestelde middel (fenoldopam of drager) wordt toegediend. De proefpersonen zullen worden ontslagen uit het GCRC op hun vorige dieet.