Нова хомозиготна КЛХЛ3 мутација као узрок аутосомно рецесивног псеудохипоалдостеронизма типа ИИ дијагностикован касно у животу Ⅱ
Nov 02, 2023
Резултати
Извештај случаја
Испитаница, жена турског порекла, упућена је у доби од 58 година у амбуланту Одељења за нефрологију, Универзитетске болнице у Дизелдорфу, због упорне хиперкалемије (први пут дијагностиковане у доби од 47 година), сумње на бубрежну тубуларну ацидозу типа ИВ у присуство хроничне болести бубрега (ЦКД) (Г3а А2, КДИГО), цироза левог бубрега, нефролитијаза са историјом хируршког уклањања камена у доби од 17 година, рекурентне инфекције уринарног тракта и хипертензија (први пут дијагностикована у доби од 41 године). године). Њена прошла медицинска историја била је значајна за коронарну болест срца, са статусом након инфаркта миокарда без елевације СТ сегмента у доби од 47 година, вишеструких имплантација стента и инфаркта миокарда са СТ елевацијом 5 месеци пре упућивања. После другог инфаркта миокарда, нивои калијума у серуму су порасли на 7,3 ммол/Л и почео је јак бол у мишићима. Пацијент је такође пријавио пароксизмалну атријалну фибрилацију, хиперхолестеролемију и алергију на контрастна средства. Лијекови укључују Бисопролол 2.5 мг понуда, калцијум полистирен сулфонат 15 г, натријум хидрогерица карбоната 3 г ТИД, Пхенпроцоумон, аторвастатин 40 мг КД, аспирин 100 мг КД, пантопразол 40 мг КД, Л-Тхирокин 25 уг КД и Клопидогрел 75 мг КД . Привремени прекид терапије статинима није ублажио бол у мишићима. Престанак узимања антагониста АТ1 рецептора који је био на њеном режиму, као и исхрана са ниским садржајем калијума, нису довели до побољшања хиперкалемије.
Породична анамнеза је била значајна за родитељско сродство (рођаци И степена), хипертензију код оба родитеља, смртоносни мождани удар код њене мајке у раним 60-им годинама и коронарну артеријску болест код њеног оца. Њен брат је умро од бубрежне болести нејасног порекла у Турској у својим педесетим годинама (приказано на слици 1 а).
У време процене, крвни притисак је био 148/87 мм Хг, а њен број откуцаја срца 60/мин. Клинички преглед је био безначајан, осим благог едема доњих екстремитета, вишеструких хематома и стриае дистенсае.
КЛИКНИТЕ ОВДЕ ДА ДОБИЈЕТЕ БИЉНУ ФОРМУЛАЦИЈУ ЦИСТАНЦХЕ ЗА БУБРЕГЕ
Лабораторијски преглед је показао хиперкалемију (калијум у серуму 5,3 ммол/Л [нормално 3,6–4,8]), нормалан натријум у серуму (139 ммол/Л, нормално 135–145), хиперхлоремију (107 ммол/Л, нормално 95). –105), хипомагнезијемија на 0,55 ммол/Л (нормално 0,73–1.00), повишен серумски креатинин на 1,18 мг/дЛ (нормалан<0.90) with an estimated glomerular filtration rate of 51 mL/min (CKD-EPI [40], normal 90–140), elevated urea of 47 mg/dL (normal 21– 43), suppressed renin concentration (<1.0 pg/mL [normal 1.7–23.9]), and aldosterone of 157 pg/mL (normal 12–236). Serum calcium and phosphate were normal (2.31 mmol/L [normal 2.10–2.42] and 0.95 mmol/L [normal 0.84–1.45], respectively). Venous blood gas analysis revealed pH 7.33 (normal 7.35–7.43), standard bicarbonate 19.8 mmol/L (normal 24–30), and standard base excess −5.3 mmol/L (normal −2 to +3). Spot urinary potassium was low (6.5 mmol/L [normal 10–200]), whereas spot urinary calcium was normal (0.36 mmol/L); urinary creatinine was 24.2 mg/dL. There was no detectable albuminuria or proteinuria.
Ултразвук бубрега показао је мали десни бубрег (8,5 цм дужине) са танким, нехомогеним паренхимом, сумњивим ожиљцима и 12-мм добро дефинисаном округлом цистом. Леви бубрег је био нормалне величине (10 цм дужине), са нормалном дебљином паренхима, 22-мм добро дефинисаном округлом цистом и компликованом 12-мм добро дефинисаном округлом цистом са сумњивим септумом . Није било доказа о хидронефрози.
Присуство хиперкалемичне метаболичке ацидозе са неадекватно ниским излучивањем калијума у урину, што није објашњено само ЦКД, хипертензијом са ниским нивоом ренина са алдостероном који је био неадекватно низак за хиперкалемију, и сродством родитеља, навели су нас да размотримо ПХА ИИ. Почетак терапије хидрохлоротиазидом од 25 мг кд довео је до смањења серумског калијума на 4,2 ммол/Л у року од 1 недеље, а крвни притисак се нормализовао. Калцијум полистирен сулфонат и натријум хидроген карбонат су брзо прекинути. Привремено смањење дозе хидрохлоротиазида на 12,5 мг кд довело је до поновне појаве хиперкалемичне ацидозе. Хипонатремија се јавила након терапије хидрохлоротиазидом и повукла се на исхрани богатој соли. Два месеца након прве посете нашој клиници, првобитно пријављени бол у мишићима је нестао. Мањи бол који је описан као различит по карактеру приписан је терапији статинима у присуству благе ЦК (153 У/Л, нормално<145) and LDH (250 U/L, normal <147) elevation. A review of prior therapy for hypertension revealed a regimen of valsartan plus hydrochlorothiazide (12.5 mg) prior to myocardial infarction, after which hydrochlorothiazide had been discontinued, apparently unmasking electrolyte abnormalities and causing muscle pain.
Генетска анализа
Због клиничке сумње на ПХА ИИ, извршили смо ПЦР и Сангер секвенцирање гена КЛХЛ3, ЦУЛ3, ВНК1 и ВНК4 (погледајте Методе). Нису идентификоване варијанте гена ВНК1, ВНК4 и ЦУЛ3. Међутим, хомозиготна варијанта цхр5:г.136973013 Г > А (ГРЦх37) је идентификована у гену КЛХЛ3, што је резултирало п.Арг431Трп миссенсе мутацијом (НП_059111.2) за коју је ПолиПхен предвидео да је вероватно штетна [41] , штетан од стране СИФТ-а [42] и који изазива болест од стране МутатионТастер-а [43] (приказано на слици 1б). Ова варијанта је једном присутна у хетерозиготном стању међу 251.436 алела у гномАД-у (учесталост алела 4 × 10−6) [44] и једном у хетерозиготном стању међу 21.366 алела у пројекту АЛФА (ввв.нцби.нлм. них.гов/ снп/доцс/гср/алфа/; фреквенција алела 5 × 10-5). Наведен је у дбСНП као рс769995865 и није пријављен у ЦлинВар-у. Аргинин на људској позицији 431 је потпуно очуван међу 100 кичмењака (хттп://геноме.уцсц.еду/цги-бин/хгТрацкУи?дб=хг19&г=мултиз100ваи, са изузетком коња, за које није доступна секвенца), код Ц. интестиналис (ваза плашта), Д. меланогастер (воћна мушица) и Ц. елеганс (црв нематода) (приказано на слици 1ц). Од 41 паралогног протеина, аргинин је конзервиран у 17, при чему ниједан паралог не показује триптофан на овој позицији (онлине суппл. Фиг. 1). Налаз хомозиготне варијанте у окружењу крвног сродства, у комбинацији са његовом реткошћу у општој популацији и еволуционом конзервацијом погођеног остатка, навело нас је да размотримо мутацију КЛХЛ3 п.Арг431Трп као кандидата за узрочност болести. Варијанта се налази у Келховом понављању 3 (приказано на слици 1д). Хомозиготна п.Арг431Глн варијанта на идентичном остатку је претходно описана код једне особе [12] (Табела 1).
Структурна анализа
Келчов домен (приказан на слици 2а) се састоји од шест „лопатица пропелера“ стабилизованих водоничним везама између лопатица [45]. Претходне симулационе студије површинских мутација Келцх домена показале су смањену интеракцију са пептидом ВНК4, али су откриле мали поремећај Келцх-ВНК4 везивања мутацијама у језгру протеина [46]. Овде смо користили симулације равнотежне молекуларне динамике да бисмо одредили структурне и динамичке последице мутације језгра Р431В. Р431В је позициониран на интерфејсу између треће (К3) и четврте (К4) лопатице пропелера, смештених директно испод ВНК4-места везивања (приказано на слици 2а). Прорачун разлике у средњим квадратним флуктуацијама (мера варијансе у структури протеина) између симулација Р431В и ВТ репродуцибилно је показао да се поремећај у динамици протеина узрокован мутацијом шири кроз цео протеин, са снажно повећаном структурном динамиком на К3– К4 интерфејс и околни К3–К5 регион, али и смањена динамика на удаљенијим местима (приказано на слици 2б). Глобални РМСД прорачуни су указали на благи пораст структурне нестабилности мутанта током симулација од 1.1-µс – фокусирани РМСД прорачуни интерфејса К3–К4 (остаци 425–465) и ВНК4-места везивања (остаци 339, 355, 360, 386, 402, 407, 432, 449, 451, 481, 498, 528 и 577), што указује на поремећај терцијарне структуре у Р431В мутанту (види 2, Сл.; испод).
За даљу квантификацију интеракције између лопатица К3 (остаци 425–441) и К4 (остаци 442–465), израчунат је број водоничних веза (х-веза) и ЦОМ растојање између две групе. ВТ интерфејс одржава, у просеку, седам више хбондова него код Р431В мутанта. Сам Р431 учествује само у 4-5 х-везама - што чини ∼27% К3-К4 х-веза - што указује да мутација Р431В нарушава цео интерфејс (приказано на слици 2д, е). Штавише, Р431В мутант показује повећану ЦОМ раздаљину између два под-домена (приказано на слици 2д), потврђујући анализу х-везе.
Да бисмо проценили ефекте мутације на ВНК4 везивање, израчунали смо електростатику џепа за везивање током симулације од 1.1-µс. Мутација Р431В изазива умерену промену електростатике џепа за везивање ка негативним напонима (приказано на слици 2д). Иако скроман, смањени позитивни потенцијал у џепу за везивање не би био наклоњен асоцијацији негативно наелектрисаног ВНК4 киселог мотива.
Функционална анализа
За даље проучавање патофизиологије повезане са КЛХЛ3 п.Арг431Трп, добили смо плазмиде који кодирају 3к ФЛАГ-означени хумани ВНК4 у пТРЕ2хиг вектору и Хало-означени хумани КЛХЛ3 у пФН21А вектору [47]. Увели смо мутацију п.Арг431Трп у ВТ КЛХЛ3 плазмид коришћењем мутагенезе усмерене на место и хетерологно експримирали одговарајуће плазмиде у ЦОС7 ћелијама. Када се коекспресује ВТ и мутант КЛХЛ3 са ВТ ВНК4, Вестерн блотови са анти-Халотаг примарним антителима открили су ВТ КЛХЛ3 траке. Међутим, поновљене трансфекције два независна клона КЛХЛ3 п.Арг431Трп у почетку нису довеле до детектабилних трака (релативни интензитет нормализован експресијом -актина, 0.761 ± 0.144 у ВТ наспрам {{25 }}.0{{3{{40}}}}9 ± 0.002 у п.Арг431Трп, п < { {60}}.0001, т=12.81). Нивои експресије ВНК4, утврђени анти-ФЛАГ Вестерн блотом, били су значајно виши у ћелијама које коекспримирају КЛХЛ3 п.Арг431Трп него у ћелијама које коекспримирају ВТ КЛХЛ3 (релативни интензитет нормализован експресијом -актина, 0,721 ± 0,137 са ВТ наспрам 0,967 ± Трп са 0,967 ± Трп , п=0.005, т=3.546). Све вредности су дате као средња вредност ± СЕМ, а поређење је извршено двостраним т тестом упареног односа, дф=11 (приказано на слици 3а, б). Да бисмо проценили да ли је КЛХЛ3 п.Арг431Трп експримиран у мањим количинама, трансфектовали смо све веће количине (0, 0,5, 1, 2, 4 и 8 µг) ВТ и мутантних плазмида. Са 8 µг, приметили смо повећану смртност (подаци нису приказани), али са експресијом мутантног плазмида од 4 µг, могли смо да откријемо слабу траку на очекиваној величини (обратите пажњу на дуже време излагања у поређењу са ВТ, приказано на слици 3ц). Да бисмо проценили да ли смањена стабилност протеина може да изазове смањене нивое експресије мутантног протеина, извршили смо тестове цхасе циклохексимида. КЛХЛ3 п.Арг431Трп се разградио брже од ВТ (приказано на слици 3д).
Слика 3. Репрезентативни Вестерн блотови ћелијских лизата трансфицираних са ВНК4 и празним вектором, ВТ или п.Арг431Трп (Р431В) КЛХЛ3. б Графичке кутије и бркова (Тукеи) са квантификацијом резултата из 12 експеримената, коришћењем два независна клона сваког плазмида. **, п=0.0046; ****, п < 0,0001 (двострани т тестови упаривања односа). ц Репрезентативни Вестерн блотови ћелијских лизата трансфицираних са све већим количинама ВТ или Р431В КЛХЛ3. Обратите пажњу на различита времена експозиције за ВТ и Р431В. Доња и горња ХалоТаг-позитивна трака могу одражавати КЛХЛ3 мономер и димер, респективно. д Репрезентативни Вестерн блотови ћелија трансфицираних са 2 µг ВТ или 4 µг Р431В КЛХЛ3 плазмида, третираних циклохексимидом и лизираних у назначеним временским тачкама. Обратите пажњу на различита времена експозиције. Анализа 2 биолошке реплике са по 2 техничке реплике показује смањену стабилност мутантног протеина, нормализованог на бета-актин и временску тачку 0 х (средња вредност ± СД). У 12 х присутно је значајно мање Р431В од ВТ протеина (Манн-Вхитнеи тест, *, п=0.029).
Дискусија/Закључак
У доби од 58 година, пацијенту пријављеном овде је дијагностикована касније у животу него било који од претходно пријављених случајева са рецесивном мутацијом КЛХЛ3. Најстарији пацијент описан у литератури дијагностикован је у доби од 56 година [15]. Међутим, ретроспективно, хипертензија и хиперкалемија су биле присутне код нашег пацијента неколико година. Карактеристична хиперкалемична метаболичка ацидоза повезана са ПХА ИИ вероватно је била маскирана применом тиазидног диуретика. Прекид примене хидрохлоротиазида након инфаркта миокарда био је вероватни узрок масивне хиперкалемичке ацидозе повезане са болом у мишићима и хипертензијом, што је на крају довело до дијагнозе ПХА ИИ. Стога предлажемо да би присуство хиперкалемичне метаболичке ацидозе која је неадекватна за функцију бубрега у комбинацији са супримираним ренином требало да изазове сумњу на ПХА ИИ чак и код пацијената старијих од 50 година. Дијагноза ПХА ИИ може бити компликована ефектима претходног лечења антихипертензивним лековима који утичу на систем ренин-ангиотензин-алдостерон и могу довести до лажно повишених или ниских вредности ренина и/или алдостерона [48, 49]. Хиперкалемија упркос нормалној брзини гломеруларне филтрације често се описује као карактеристична карактеристика ПХА ИИ [6]. Иако ово може бити карактеристично за децу, код одраслих, као што је овде описани пацијент, дуготрајна хипертензија, нефролитијаза и рекурентне инфекције уринарног тракта могу довести до оштећења функције бубрега, као што је раније пријављено код пацијената са хетерозиготном мутацијом [14]. Нефролитијаза као код нашег пацијента је описана у ПХА ИИ [50], али није уобичајен налаз. Занимљиво је да однос калцијум у урину: креатинин није био повишен код нашег пацијента (0,17 и<0.06 mmol/mmol creatinine, respectively), contrary to observations in large kindred with the WNK4 mutation and average urinary calcium of 0.85 ± 0.27 mmol/mmol creatinine [51]. Severe target-organ damage in our patient, including myocardial infarctions and CKD, emphasizes the need for early diagnosis and adequate therapy of PHA II, although hypertension and target-organ damage in our patient's parents may also point to a genetic risk independent of the homozygous PHA II mutation. To prevent delayed diagnosis, after more common causes, such as primary aldosteronism, have been excluded, genetic testing for Mendelian forms of hypertension should be considered by practitioners when patients present with low-renin hypertension in the presence of hormonal and/or electrolyte abnormalities.
Узорци из породице пацијента нису били доступни за анализу; међутим, у окружењу крвног сродства, велика је вероватноћа да су оба родитеља били хетерозиготни носиоци п.Арг431Трп мутације. Детаљне информације о пацијентовом преминулом брату нису биле доступне. Могуће је да је и он патио од ПХА ИИ, што је резултирало хроничном бубрегом која је на крају била фатална.
Могуће је да мутација п.Арг431Трп примећена код нашег пацијента спречава савијање Келцх домена, у складу са смањеном структурном стабилношћу мутираног домена уоченом у нашим симулацијама, где је замена бочног ланца уметнута у већ пресавијени протеин. Сходно томе, Вестерн блот анализа је показала значајно смањене нивое експресије п.Арг431Трп КЛХЛ3 (приказано на слици 3а-ц). Испитивање циклохексимида (инхибитор биосинтезе протеина) даље је показало смањену стабилност протеина п.Арг431Трп КЛХЛ3 (приказано на Слици 3д), слично претходним запажањима у варијанти п.Сер410Леу [52]. Ови подаци указују да је примарна последица мутације п.Арг431Трп дестабилизација савијеног стања протеина, док је смањена интеракција пресавијеног КЛХЛ3 са ВНК4, највише секундарни ефекат. У сваком случају, нижи нивои КЛХЛ3 смањују убиквитинилацију ВНК, што резултира већом заступљеношћу ВНК4 (приказано на слици 3) и претпоставља се да изазивају већу НЦЦТ фосфорилацију, као и нижу секрецију калијума преко РОМК, објашњавајући основну патофизиологију.
Признања
Захваљујемо др. Схиницхи Уцхида (Токијски медицински и стоматолошки универзитет) на љубазном пружању плазмида пТРЕ2хиг ВНК4 и пФН21А КЛХЛ3, Иани Лукиановој на подршци у Вестерн блот експериментима и Габриелу Столтингу за корисне дискусије.
Етичка изјава
Протокол истраживања је одобрио Етички комитет Медицинског факултета Универзитета Хајнрих Хајне у Дизелдорфу (број студије 4330), а од учесника истраживања добијен је писмени информисани пристанак у складу са Хелсиншком декларацијом за истраживање и објављивање овог извештаја о случају. .
Изјава о сукобу интереса
АЕ, НХ, БГХ, ЈПМ и ТМ немају сукоб интереса за пријаву. ЛЦР је примао личне хонораре за консултације и ангажовање говора од Астеллас, Бактер, Баиер-Витал, Боехрингер, Фресениус, Медтрониц, Новартис и Рецор, без значаја за новине. УИС је наведен као проналазач на патентима УС 10,696,739 и 16/614,401, без значаја за рад.
Извори финансирања
Ову студију финансирали су Министериум фур Култур унд Виссенсцхафт дер Ландес Нордрхеин-Вестфален (Руцккехрпрограмм), Стифтунг Цхарите (БИХ_ПРО_406) и Немачка истраживачка фондација (ДФГ, СЦХО 1386/{ {4}}; ИД пројекта 431984000, ЦРЦ 1453), све за УИС. Финансирао га је Деутсцхе Форсцхунгсге меинсцхафт (Немачка истраживачка фондација) за ЈПМ (МА 7525/2- 1, као део истраживачке јединице ЗА 5046 , пројекат П2) и грантом Интердисциплинарног центра за клиничка истраживања у оквиру Медицинског факултета Универзитета РВТХ Ахен (ИЗКФ ТН1- 3/ИА532003). Аутори са захвалношћу признају време рада које је додељено преко ЈАРА на суперкомпјутеру ЈУРЕЦА у Форсцхунгсзентрум Јулицх. Финансијске агенције нису имале никакву улогу у припреми рукописа.
Референце
1 Сарадња НЦДРФ. Светски трендови крвног притиска од 1975. до 2015.: обједињена анализа 1479 студија мерења заснованих на популацији са 19,1 милион учесника. Ланцет. 2017. 7. јануар; 389 (10064): 37–55.
2 Опарил С, Ацелајадо МЦ, Бакрис ГЛ, Берловитз ДР, Цифкова Р, Доминицзак АФ, ет ал. Хипертензија. Нат Рев Дис Примери. 2018. 22. март; 4.: 18014.
3 Римолди СФ, Сцхеррер У, Мессерли ФХ. Секундарна артеријска хипертензија: када, ко и како прегледати? Еур Хеарт Ј. 2014. мај;35(19): 1245–54.
4 Атхимулам С, Лазик Н, Банцос И. Хипертензија ниског ренина. Ендоцринол Метаб Цлин Нортх Ам. 2019. децембар;48(4):701–15.
5 Бао М, Ли П, Ли К, Цхен Х, Зхонг И, Ли С, ет ал. Генетски скрининг за моногену хипертензију код хипертензивних особа у клиничком окружењу. Ј Мед Генет. 2020. август;57(8):571–80.
6 Хеали ЈК. Псеудохипоалдостеронизам типа ИИ: историјат, аргументи, одговори и још нека питања. Хипертензија. 2014. април;63(4): 648–54.
7 Павер ВК, Паулине ГЈ. Хипертензија и хиперкалиемија без болести бубрега код младог мушкарца. Мед Ј Ауст. 1964. 22. август; 2: 305– 6.
8 Стокес ГС, Гентле ЈЛ, Едвардс КД, Стеварт ЈХ. Синдром идиопатске хиперкалемије и хипертензије са смањеном активношћу ренина у плазми: ефекти на ренин у плазми и алдостерон смањења нивоа калијума у серуму. Мед Ј Ауст. 1968. децембар 7;2(23):1050–4.
9 Арнолд ЈЕ, Хеали ЈК. Хиперкалемија, хипертензија и системска ацидоза без бубрежне инсуфицијенције су повезане са тубуларним дефектом у излучивању калијума. Ам Ј Мед. 1969 Сеп;47(3): 461–72.
10 Гордон РД, Геддес РА, Павсеи ЦГ, О'Халлоран МВ. Хипертензија и тешка хиперкалемија су повезани са супресијом ренина и алдостерона и потпуно су поништени ограничењем натријума у исхрани. Аустралас Анн Мед. 1970 нов;19(4):287–94.
Услуга подршке Вецистанцхе-а - највећи извозник цистанцхеа у Кини:
Е-пошта:wallence.suen@wecistanche.com
Вхатсапп/тел:+86 15292862950
Купите за више детаља о спецификацијама:
хттпс://ввв.кјцистанцхе.цом/цистанцхе-схоп
