L’ipertensione arteriosa è la causa più frequente di morte nei paesi industrializzati ed è uno dei principali fattori di rischio cardiovascolare. Nel 15% dei casi l’ipertensione è secondaria ad un’altra patologia, solitamente di origine renale o endocrina.Una delle più comuni forme di ipertensione secondaria è l’iperaldosteronismo primario (PA), caratterizzato da un’elevata secrezione di aldosterone da partedella ghiandola surrenalica indipendente dalla regolazione fisiologica da parte del sistema renina-angiotensina. I due sottotipi più comuni di PA sono l’adenoma producente aldosterone (APA) e l’iperplasia bilaterale.I meccanismi fisiopatologici e molecolari che portano allo sviluppo dell’APA e che determinano l’ipersecrezione dell’aldosterone sono tuttora sconosciuti. Recentemente, soprattutto grazie alla Next Generation Sequencing (NGS), sono state identificate alcune mutazioni somatiche in geni che codificano per i canali ionici e per le proteine che regolano il potenziale di membrana delle cellule della zona glomerulosa e che fungono da driver nello sviluppo di più dell’90% degli APA. Il nostro gruppo ha identificato una nuova mutazione germinale (p.Arg646_Gln647insArg) nel gene CLCN2 in pazienti affetti da iperaldosteronismo primario. Obiettivi di questa tesi sono stati: 1) indagare se la mutazione identificata in pazienti affetti da PA unilaterale fosse presente anche in una coorte di pazienti affetti da ipertensione essenziale; 2) caratterizzare l’impatto della mutazione sull’espressione genica dell’aldosterone sintetasi (CYP11B2), l’enzima responsabile della sintesi di aldosterone. La presenza della mutazione in 100 pazienti ipertesi è stata indagata tramite sequenziamento Sanger. La mutazione è stata, quindi, inserita tramite mutagenesi diretta in un plasmide codificante per il canale CLCN2 e trasfettata nella linea cellulare di carcinoma surrenalico HAC15. Dopo 48 ore dalla trasfezione, sono stati misurati i livelli di espressione genica di CLCN2 e CYP11B2 tramite digital droplet PCR. Inoltre tramite western blot sono stati indagati i livelli di espressione proteica di CYP11B2. Nessuno dei pazienti analizzati affetti da ipertensione essenziale presentava la mutazione. Dopo 48 ore dalla trasfezione, l’espressione genica di CLCN2 e di CYP11B2 risultava aumentata in maniera statisticamente significativa nelle cellule trasfettate con il plasmide mutato. Il nostro studio dimostra che la mutazione p.Arg646_Gln647insArg nel canale de cloro CLCN2 può essere considerata patogenetica nei pazienti affetti da iperladosteronismo primario in quanto la sua presenza determina un aumento della sintesi di aldosterone. Studi di elettrofisiologia volti a caratterizzare l’attività del canale mutato saranno necessari per chiarire il meccanismo di azione.

Identificazione e caratterizzazione di mutazioni nel gene CLCN2 in pazienti affetti da ipertensione arteriosa con e senza aldosteronismo primario

FRANCO, TERRY
2021/2022

Abstract

L’ipertensione arteriosa è la causa più frequente di morte nei paesi industrializzati ed è uno dei principali fattori di rischio cardiovascolare. Nel 15% dei casi l’ipertensione è secondaria ad un’altra patologia, solitamente di origine renale o endocrina.Una delle più comuni forme di ipertensione secondaria è l’iperaldosteronismo primario (PA), caratterizzato da un’elevata secrezione di aldosterone da partedella ghiandola surrenalica indipendente dalla regolazione fisiologica da parte del sistema renina-angiotensina. I due sottotipi più comuni di PA sono l’adenoma producente aldosterone (APA) e l’iperplasia bilaterale.I meccanismi fisiopatologici e molecolari che portano allo sviluppo dell’APA e che determinano l’ipersecrezione dell’aldosterone sono tuttora sconosciuti. Recentemente, soprattutto grazie alla Next Generation Sequencing (NGS), sono state identificate alcune mutazioni somatiche in geni che codificano per i canali ionici e per le proteine che regolano il potenziale di membrana delle cellule della zona glomerulosa e che fungono da driver nello sviluppo di più dell’90% degli APA. Il nostro gruppo ha identificato una nuova mutazione germinale (p.Arg646_Gln647insArg) nel gene CLCN2 in pazienti affetti da iperaldosteronismo primario. Obiettivi di questa tesi sono stati: 1) indagare se la mutazione identificata in pazienti affetti da PA unilaterale fosse presente anche in una coorte di pazienti affetti da ipertensione essenziale; 2) caratterizzare l’impatto della mutazione sull’espressione genica dell’aldosterone sintetasi (CYP11B2), l’enzima responsabile della sintesi di aldosterone. La presenza della mutazione in 100 pazienti ipertesi è stata indagata tramite sequenziamento Sanger. La mutazione è stata, quindi, inserita tramite mutagenesi diretta in un plasmide codificante per il canale CLCN2 e trasfettata nella linea cellulare di carcinoma surrenalico HAC15. Dopo 48 ore dalla trasfezione, sono stati misurati i livelli di espressione genica di CLCN2 e CYP11B2 tramite digital droplet PCR. Inoltre tramite western blot sono stati indagati i livelli di espressione proteica di CYP11B2. Nessuno dei pazienti analizzati affetti da ipertensione essenziale presentava la mutazione. Dopo 48 ore dalla trasfezione, l’espressione genica di CLCN2 e di CYP11B2 risultava aumentata in maniera statisticamente significativa nelle cellule trasfettate con il plasmide mutato. Il nostro studio dimostra che la mutazione p.Arg646_Gln647insArg nel canale de cloro CLCN2 può essere considerata patogenetica nei pazienti affetti da iperladosteronismo primario in quanto la sua presenza determina un aumento della sintesi di aldosterone. Studi di elettrofisiologia volti a caratterizzare l’attività del canale mutato saranno necessari per chiarire il meccanismo di azione.
2021
Identification and characterization of mutations in the CLCN2 gene in patients with arterial hypertension with and without primary aldosteronism
aldosterone
CLCN2
ipertensione
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