Effekt av genvarianter på dopaminreseptor natriuretiske responser

Dopamin (DA) er et endogent katekolamin, som fungerer som en biokjemisk forløper for noradrenalin og adrenalin. DA er velkjent som en nevrotransmitter i sentralnervesystemet. I løpet av det siste tiåret har imidlertid DA blitt karakterisert som en viktig modulator av BP, Na+ balanse, nyre- og binyrefunksjon gjennom et uavhengig perifert dopaminergt system. Bevis tyder på at DA syntetiseres lokalt i nyrene og virker på tilstøtende celler på en autokrin eller parakrin måte for å kontrollere renal Na+-utskillelse (1,2).

Renin-angiotensin-systemet (RAS) er en koordinert hormonkaskade, hvor den viktigste effektoren er angiotensin II (ANG II). Alle komponentene i RAS er tilstede i nyrene og intrarenal dannelse av ANG II gir stor regulering av nyrenes hemodynamiske og tubulære funksjon via et selvstendig intrarenalt RAS (3,4). Vi foreslår å studere interaksjonen mellom nyrenes dopaminerge og renin-angiotensin-systemer i reguleringen av Na+-balanse og Na+-følsomhet for blodtrykk (BP) og i patofysiologien til essensiell hypertensjon hos mennesker.

Vår gruppe har oppdaget en D1-reseptor/adenylylcyklase-koblingsdefekt i nyre-PTC fra personer med essensiell hypertensjon. Vi har funnet økt GRK-aktivitet i nyre-PTC ved human essensiell hypertensjon på grunn av aktiverende varianter av GRK-4, en effekt som ble reprodusert i en transfektert cellemodell. Hindring av translasjonen av GRK-4 normaliserte koblingen av D1-reseptoren til adenylylcyklase ved hypertensjon. Variantene av GRK-4 forårsaker en ligand-uavhengig serin-fosforylering av D1-reseptoren, noe som resulterer i at den kobles fra G-protein/effektor-komplekset. Desensibiliseringen av D1-reseptoren i nyre-PTC kan være årsaken til den kompromitterte natriuretiske effekten av DA som til slutt fører til Na+-retensjon og hypertensjon. Derfor er et hovedmål for hele Program Project Grant, som denne protokollen er en del av, å identifisere mennesker med saltsensitiv hypertensjon og motstand mot den hemmende effekten av D1-lignende reseptoragonist fenoldopam på nyreproksimal Na+ reabsorpsjon og bestemme om disse individene har de aktiverende polymorfismer av GRK-4 alene eller i kombinasjon med polymorfismer av gener fra RAS.

Forsøkspersoner velges (på grunnlag av deres GRK-4-genotype) fra utvalget av forsøkspersoner som allerede er genetisk screenet under IRB-HSR # 11494.

Emner vil bli forberedt og vil bli studert i omtrentlig metabolsk balanse ved 150 meq Na+/d. Etter at omtrentlig metabolsk balanse er oppnådd (estimert 5 dager), vil forsøkspersonene motta enten fenoldopam-infusjon eller vehikelinfusjon på dag 6, og det motsatte middelet (fenoldopam eller vehikel) vil bli infundert på dag 7. Infusjonsrekkefølgen vil bli randomisert og studien vil bli utført på dobbeltblind måte. Kjøretøyet vil være D5W og vil bli infundert under kontrollperioden med samme hastighet som etterkontrollperioden. Klokken 1100 på studiedag 6, en i.v. infusjon av fenoldopam eller vehikel vil bli initiert og fortsette i 3 timer. Infusjonshastigheten for fenoldopam vil være 0,05 μg/kg/min. Denne infusjonshastigheten av fenoldopam har resultert i en mer enn 2 ganger økning i UNaV uten endring av systemisk hemodynamisk funksjon hos normale forsøkspersoner (30). Plasma fenoldopam nivåer vil bli overvåket for å dokumentere levering av dette middelet inn i sirkulasjonen. BP og hjertefrekvens vil bli målt i duplikat hvert 10. minutt i løpet av forsøksperioden (1100-1400t). Eksperimentperioden vil bli etterfulgt av en 2-timers etterkontrollperiode (1400-1600h) hvor kjøretøyet vil bli infundert. Blod- og urinprøver vil bli tatt hvert 30. minutt og vil bli analysert for Na+, K+, litium og kreatinin konsentrasjoner og osmolalitet. I tillegg vil blodprøver bli analysert for PRA, syklisk AMP (blod og urin), plasma ANG II og aldosteronkonsentrasjoner ved 1045, 1215, 1345 og 1545 timer. Etter at en postkontrollperiode er fullført kl. 16.00, vil forsøkspersonene få lov til å være ute av sengen, men forbli innlagte og få samme diett som tidligere. Ingen mat gis etter kl. 24.00 på dag 6. På dag 7 vil den identiske protokollen som på dag 6 bli gjentatt, bortsett fra at det motsatte middelet (fenoldopam eller bærer) vil bli infundert. Forsøkspersonene vil bli utskrevet fra GCRC på deres tidligere diett.