Genotypische Variabilität bei Patienten mit klinischer Diagnose des Bartter-Syndroms Typ 3

Jun 05, 2024

Scientific Reports Band 13, Artikelnummer: 12587 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Das Bartter-Syndrom (BS) ist eine hereditäre Tubulopathie mit Salzverlust, die durch hypokaliämische metabolische Alkalose mit sekundärem Hyperaldosteronismus gekennzeichnet ist. Eine bestätigende molekulare Diagnose kann aufgrund der genetischen Heterogenität und der Überschneidung klinischer Symptome schwierig sein. Das Ziel unserer Studie war es, die unterschiedlichen molekularen Befunde bei Patienten mit der klinischen Diagnose klassischer BS zu beschreiben. Wir schlossen 27 Patienten (26 Familien) ohne identifizierte pathogene Varianten in CLCNKB ein. Wir verwendeten ein maßgeschneidertes Ion AmpliSeq Next-Generation Sequencing-Panel mit 44 Genen im Zusammenhang mit renalen Tubulopathien. Wir entdeckten pathogene oder wahrscheinlich pathogene Varianten bei 12 Patienten (44 %) und gelangten zu einer schlüssigen genetischen Diagnose. Varianten in SLC12A3 wurden in 6 Fällen gefunden (Gitelman-Syndrom). Das mittlere Alter bei der Diagnose betrug 14,6 Jahre (Bereich 0,1–31), ohne Vorgeschichte von Frühgeburten oder Polyhydramnion. Der Serummagnesiumspiegel war bei 2 Patienten (33 %) niedrig, aber die Kalziumausscheidung im Urin war bei allen normal oder niedrig, ohne Nephrokalzinose. Varianten in SLC12A1 wurden in 3 (BS Typ 1) gefunden; und in KCNJ1 in 1 (BS Typ 2). Drei dieser Patientinnen (75 %) hatten in der Vorgeschichte ein Polyhydramnion und das mittlere Gestationsalter betrug 34,2 Wochen (SD 1,7). Das mittlere Alter bei der Diagnose betrug 1,8 Jahre (Bereich 0,1–6). Eine chronische Nierenerkrankung und Nephrokalzinose lagen bei 1 (25 %) bzw. 3 (75 %) Patienten vor. Eine Variante in CLCN5 wurde bei einem Patienten (Dent-Krankheit) und in NR3C2 bei einem anderen Patienten (Geller-Syndrom) gefunden. Die genetische Diagnose von BS ist heterogen, da verschiedene Tubulopathien ein ähnliches klinisches Bild aufweisen können. Der Einsatz von Gen-Panels bei diesen Krankheiten ist effizienter als die Untersuchung Gen für Gen mit Sanger-Sequenzierung.

Das Bartter-Syndrom (BS) Typ 3 oder klassisches BS ist eine hereditäre Tubulopathie mit Salzverlust, die durch molekulare Defekte im CLCNKB-Gen (MIM * 602023) verursacht wird, das für den basolateralen Chloridkanal ClC-Kb kodiert. Sie ist gekennzeichnet durch renalen Salzverlust, hypokaliämische metabolische Alkalose und sekundären Hyperaldosteronismus bei normalem Blutdruck1.

Bei Patienten mit BS Typ 3 wurde eine große phänotypische Variabilität beschrieben, die zum Teil auf die Expression des Chloridkanals ClC-Kb in mehreren Segmenten des Nephrons und auf die mögliche kompensatorische Funktion des ClC-Ka-Kanals zurückzuführen ist, der eine hohe Homologie aufweist der ClC-Kb-Kanal2. Obwohl in den ersten Berichten über das klassische BS-Syndrom Patienten beschrieben wurden, die im Säuglings- oder Kindesalter begannen, schwere Hypokaliämie und Hyperkalziurie als klinische Kennzeichen aufwiesen, kann eine beträchtliche Anzahl von ihnen mit einem vorgeburtlichen/neonatalen Beginn (typisch für BS Typ 1, 2 und 4) oder mit einem vorgeburtlichen/neonatalen Beginn auftreten (typisch für BS Typ 1, 2 und 4). ein Gitelman-ähnlicher Beginn3.

Auch andere Salzverlust-Tubulopathien können der klassischen BS ähneln. Diese weisen in der Regel eine Hypokaliämie als häufiges biochemisches Zeichen auf, die sekundär zur Aktivierung des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems aufgrund eines übermäßigen Natrium- und Wasserverlusts auftritt. Allerdings geht man traditionell davon aus, dass das klinische Erscheinungsbild (Alter und Schweregrad) und andere biochemische Anzeichen für jeden Subtyp der Salzverlust-Tubulopathie spezifisch sind. Dementsprechend beginnt das Gitelman-Syndrom aufgrund von Mutationen im SLC12A3-Gen (MIM * 600968), das für den NaCl-Cotrasporter im distalen gewundenen Tubulus kodiert, normalerweise im Erwachsenenalter mit der zufälligen Entdeckung einer leichten Hypokaliämie und Hypomagnesiämie mit Hypokalziurie. Gelegentlich beginnt sie jedoch im Kindesalter mit einem schwerwiegenderen Phänotyp4,5. Vorgeburtliche/neonatale BS ist der führende Phänotyp bei BS Typ 1, 2 und 4, sekundär zu Mutationen im SLC12A1 (Na-K-2Cl-Cotransporter, MIM * 600839), KCNJ1 (Inwardly Rectifying K + Channel, MIM * 600359) und BSND (Barttin CLCNK Type Accessoire Beta Subunit, MIM * 606412) Gene6 bzw. Aber auch diese können sich mit einem normalen neonatalen Phänotyp und einem späteren Beginn manifestieren und dem klassischen BS7,8 ähneln.

Aufgrund der genotypischen Heterogenität dieser Salzverlust-Tubulopathien ist der Ansatz zur molekularen Diagnose mit einem gezielten Sequenzierungspanel der nächsten Generation besonders nützlich. Dies ermöglicht die gleichzeitige Untersuchung aller beteiligten Gene.

Das Ziel unserer Studie bestand darin, die molekularen Befunde in einer Kohorte von Patienten mit einer klinischen Diagnose von klassischem BS, aber ohne identifizierte pathogene Varianten im CLCNKB-Gen zu beschreiben, indem wir ein gezieltes Sequenzierungspanel verwendeten, das alle Gene umfasste, die mit phänotypisch ähnlichen Salzverlust-Tubulopathien in Zusammenhang stehen bisher beschrieben.

Die Studie wurde von der Ethikkommission für klinische Forschung von Euskadi (CEIC-E. Interner Code PI2017118) genehmigt. Vor der Aufnahme in die Studie wurde von jedem Patienten und/oder den gesetzlichen Betreuern der Minderjährigen eine schriftliche Einverständniserklärung eingeholt. Die Forschung wurde in Übereinstimmung mit der Deklaration von Helsinki über Menschenversuche des Weltärztebundes durchgeführt.

Die Studie umfasste 27 Patienten aus 26 nicht verwandten Familien mit der klinischen Diagnose klassischer BS. Ein Erwachsener oder ein pädiatrischer Nephrologe im Überweisungskrankenhaus stellte die Erstdiagnose. Die Kohorte bestand größtenteils aus Kindern (18 Patienten [67 %] waren zum Zeitpunkt der ersten klinischen Diagnose jünger als 16 Jahre) und die klinischen Kriterien für die Diagnose umfassten notwendigerweise: (i) renale Salzverschwendung; (ii) hypokaliämische metabolische Alkalose; (iii) Fehlen anderer salzverschwenderischer nichtrenaler Pathologien.

Diese 27 Patienten stammten aus einer ursprünglichen Kohorte von 74 Patienten, die zwischen 2003 und 2016 zur Untersuchung des CLCNKB-Gens an unser Labor überwiesen wurden. Die Analyse dieses Gens erfolgte zunächst mit traditioneller Sanger-Sequenzierung zum Nachweis von Punktmutationen und MLPA (Multiplex). Ligation Dependent Probe Amplification) zur Erkennung großer Umlagerungen, wie zuvor beschrieben9. Pathogene Varianten dieses Gens wurden bei 47 Patienten gefunden, sodass die Diagnose BS Typ 3 beibehalten wurde. Diese Patienten wurden von der vorliegenden Studie ausgeschlossen.

Die Extraktion und Reinigung genomischer DNA aus peripheren Blutleukozyten wurde gemäß den Anweisungen des Herstellers durchgeführt (MagPurix Blood DNA Extraction Kit 200. Zinexts Life Science Corp., New Taipei City, Taiwan, ROC).

Ein maßgeschneidertes Ion AmpliSeq Next-Generation Sequencing-Genpanel mit 44 interessierenden Genen wurde mit dem Computertool Ion AmpliSeq Designer (Thermo Fisher Scientific) entworfen. Dazu gehörten die Exonregionen, die 5'- und 3'-untranslatierten Regionen (UTRs) und die flankierenden Intronsequenzen aller mit der renalen Salzverschwendung verbundenen Tubulopathie-Gene (SLC12A1, KCNJ1, BSND, CLCNKB, CLCNKA, CASR, MAGED2, KCNJ10, SLC12A3, SCNN1B, SCNN1G, SCN4A, SCNN1A, NR3C2, WNK4, WNK1, CUL3, KLHL3) and other genes whose mutations are associated with different tubulopathies (ATP6V1B1, CA2, SLC4A4, SLC4A1, ATP6V0A4, AVPR2, AQP2, CLCN5, OCRL1, HNF1B , KCNA1, CLDN16, CLDN19, TRPM6, FXYD2, EGF, CNNM2, DMP1, FGF23, SLC34A3, PHEX, SLC34A1, SLC9A3R1, ENPP1, GNA11, AP2S1). Die Bibliotheksvorbereitung erfolgte gemäß den Anweisungen des Herstellers mit dem Ion AmpliSeq Library Kit 2.0 (Thermo Fisher Scientific), gefolgt von der Sequenzierung mit dem Ion GeneStudio S5 Plus (Thermo Fisher Scientific). Varianten wurden gefiltert, um nur solche mit einem p-Wert < 0,001 und einer Minor Allele Frequency (MAF) < 1 % im 1000 Genomes Browser, im Exome Aggregation Consortium (ExAC) und im ESP Exome Variant Server (ESP) einzuschließen. Nicht ausreichend abgedeckte Amplikons (< 20-fach) und Kandidatenvarianten wurden durch Polymerasekettenreaktion (PCR) und anschließende Sanger-Sequenzierung bewertet.

Um potenzielle grobe allelische Deletionen oder Duplikationen im SLC12A3-Gen nachzuweisen, wurde ein kommerziell erhältliches MLPA-Kit, SALSA MLPA probemix P136-B4 (MRC Holland, Amsterdam, Niederlande), verwendet.

Die Varianten wurden gemäß den Richtlinien der Human Genome Variation Society benannt und dann gemäß den Richtlinien des American College of Medical Genetics (ACMG)10 klassifiziert.

In unserer Kohorte von 27 Patienten entdeckten wir pathogene oder wahrscheinlich pathogene Varianten, die bei 12 Patienten, also 44 % der untersuchten Kohorte, zu einer bestätigenden genetischen Diagnose führten und fünf verschiedene Tubulopathien umfassten. Von den fünf verschiedenen erkannten Störungen entsprachen drei genetische Diagnosen 37 % der Kohorte: Gitelman-Syndrom (6 Fälle), BS Typ 1 (3 Fälle) und BS Typ 2 (1 Fall). Zusätzliche Diagnosen wurden in einem geringeren Anteil gestellt: Ein Patient (SOR0118) hatte eine Variante im CLCN5-Gen (MIM * 300.008). Pathogene Varianten in diesem Gen werden mit der Dent-Krankheit Typ 1 (MIM # 300009) in Verbindung gebracht, die durch einen proximalen Nierentubulusdefekt, Hyperkalziurie, Nephrokalzinose und fortschreitende Nierenerkrankung gekennzeichnet ist11. Schließlich hatte ein Patient (SOR0085) eine Variante im NR3C2-Gen (MIM * 600983). Pathogene aktivierende Varianten in diesem Gen werden mit dem Geller-Syndrom oder früh einsetzender Hypertonie mit Exazerbation in der Schwangerschaft (MIM # 605115)12 in Verbindung gebracht. Einzelheiten zu den molekularen und klinischen Merkmalen dieser Patienten sind in den Tabellen 1 bzw. 2 zusammengefasst.

Das Gitelman-Syndrom stellt die am häufigsten in dieser Kohorte diagnostizierte Tubulopathie dar: 6 Patienten (22 %) trugen pathogene Varianten in SLC12A3 im homozygoten oder zusammengesetzten heterozygoten Zustand und erfüllten die Kriterien für eine schlüssige Diagnose des Gitelman-Syndroms (Tabelle 1). Unter diesen Patienten fanden wir fünf Missense- und eine Spleißvariante in Intron 9 (Tabelle 1). Alle diese Varianten wurden bereits zuvor in der Literatur als pathogen beschrieben. In vier Fällen war es möglich, das Vererbungsmuster durch die Analyse eines oder beider Elternteile zu beurteilen, die alle heterozygote Träger einer der pathogenen Varianten waren. Was die klinischen Befunde bei diesen Patienten mit Gitelman-Syndrom betrifft, so betrug das mittlere Alter bei klinischer Diagnose 14,6 Jahre (Bereich 0,1–31). Es wurde keine Vorgeschichte von Polyhydramnion oder Frühgeburten festgestellt. Der Serummagnesiumspiegel war bei 2 der 6 Patienten (33 %) niedrig (≤ 1,7 mg/dl) und die renale Kalziumausscheidung war in allen Fällen normal oder niedrig. Einer der Patienten hatte zum Zeitpunkt der Diagnose eine chronische Nierenerkrankung (CKD) im Stadium 2 (geschätzte glomeruläre Filtrationsrate (eGFR) 80 ml/min/1,73 m2). Die Nierenultraschalluntersuchung zeigte in keinem Fall eine Nephrokalzinose.

BS Typ 1 repräsentiert 11 % der Kohorte (3 von 27): Die Patienten SOR0079, SOR0082 und SOR0098 trugen zwei pathogene oder wahrscheinlich pathogene Varianten in zusammengesetzter Heterozygotie im SLC12A1-Gen und erfüllten somit die Kriterien für eine schlüssige Diagnose des Bartter-Syndroms Typ 1. Wir entdeckten 6 Varianten im SLC12A1-Gen, von denen drei bisher nicht in der Literatur beschrieben wurden (Tabelle 1). Gemäß den ACMG-AMP-Richtlinien werden diese drei neuen Varianten als wahrscheinlich pathogen eingestuft. Von den verbleibenden drei Varianten wurden zwei bereits als pathogen gemeldet (S.(Arg761*) und S.(Gln75*)), und die letzte Variante (S.(Pro516His)) wird laut ACMG als wahrscheinlich pathogen eingestuft. AMP-Richtlinien (Tabelle 3). Eine Beurteilung des Vererbungsmusters war nur im Fall SOR0079 möglich: Die genetische Untersuchung der Eltern ergab, dass sie heterozygote Träger jeweils einer pathogenen Variante waren.

BS Typ 2 stellt 4 % der Kohorte dar (1 von 27 Patienten): Patient SOR0140 erfüllte die Kriterien für eine schlüssige Diagnose von BS Typ 2, da er ein homozygoter Träger der Variante p.Ala306Val im KCNJ1-Gen war. In diesem Fall konnte das Vererbungsmuster beurteilt werden, und beide Eltern waren heterozygote Träger derselben Variante.

Was die klinischen Merkmale der 4 Patienten mit BS Typ 1 und 2 betrifft, so wurde bei 3 Patienten (75 %) eine Vorgeschichte von Polyhydramnion festgestellt, mit einem mittleren Gestationsalter bei der Geburt von 34,2 Wochen (SD 1,7). Das mittlere Alter bei klinischer Diagnose betrug 1,8 Jahre (Bereich 0,1–6). Einer der 4 Patienten (25 %) hatte zum Zeitpunkt der Diagnose eine CKD im Stadium 3 (eGFR 55 ml/min/1,73 m2). Der mittlere Kaliumspiegel im Plasma betrug zum Zeitpunkt der Diagnose 3,1 mEq/L (SD 0,4). Bei 3 der 4 Patienten (75 %) lag eine Nephrokalzinose vor.

Was die Diagnose der Dent-Krankheit betrifft, wies der Patient SOR0118 gemäß dem erwarteten Übertragungsmuster eine wahrscheinlich pathogene Variante im CLCN5-Gen im hemizygoten Zustand auf. Unseres Wissens wurde diese Variante bisher nicht in der Literatur beschrieben und wird gemäß den ACMG-AMP-Richtlinien als wahrscheinlich pathogen eingestuft (Tabelle 3). Die Mutter dieser Patientin war heterozygote Trägerin derselben Variante. Was die klinischen Merkmale betrifft, so hatte er in der Vergangenheit keine Polyhydramnie und wurde termingerecht geboren. Er litt seit den ersten Lebensjahren an einer leichten chronischen Nierenerkrankung (eGFR 70–80 ml/min/1,73 m2) (es wurde keine akute Dehydrierung in der Vorgeschichte festgestellt) und bei der Diagnose waren die Kalium- und Magnesiumspiegel im Serum niedrig (3,2 mÄq/l bzw. 1,2 mg/l). dL). Es lag eine leichte Hyperkalziurie vor (Verhältnis von Kalzium zu Kreatinin im Urin: 0,3 mg/mg Kreatinin, Normalwert < 0,2 mg/mg Kreatinin), die Nierenultraschalluntersuchung zeigte jedoch keine Nephrokalzinose. Zum Zeitpunkt der Diagnose litt er außerdem an Polyurie (2,3 l/m2, Polyurie definiert als Urinausscheidung > 2 l/m2). Weitere klinische Untersuchungen bei diesem Patienten nach molekularer Bestätigungsdiagnose zeigten eine schwere Proteinurie mit niedrigem Molekulargewicht. Bei der letzten Nachuntersuchung war seine chronische Nierenerkrankung fortgeschritten und er hatte auch eine Hypophosphatämie entwickelt.

Schließlich wurde bei Patient SOR0085 eine wahrscheinlich aktivierende Variante im NR3C2-Gen gefunden, das für den Mineralocorticoidrezeptor kodiert. Diese Variante wird als wahrscheinlich pathogen eingestuft (Tabelle 3). Diese Variante war auch bei der Mutter im heterozygoten Zustand vorhanden. Was die klinische Vorgeschichte betrifft, so wurde diese Patientin in der 26. Schwangerschaftswoche aufgrund einer Präeklampsie mit schwerer und unkontrollierter Hypertonie bei der Mutter zu früh geboren. Er zeigte in den ersten Lebensjahren Hyponatriämie und Hypokaliämie mit metabolischer Alkalose und normalem Blutdruck und erhielt Kaliumpräparate. Er erlangte nach und nach eine normale tubuläre Funktion zurück und benötigte keine Nahrungsergänzungsmittel mehr. Über den Aldosteronspiegel lagen zu diesem Zeitpunkt keine Daten vor.

In dieser Studie analysierten wir die Prävalenz von Mutationen in Genen im Zusammenhang mit Salzverlust und anderen verschiedenen Tubulopathien in einer Kohorte von Patienten mit der klinischen Diagnose klassischer BS und ohne identifizierte pathogene Varianten im CLCNKB-Gen. Wir haben die molekularen Befunde in mehreren Genen dieser Patienten und die klinischen Merkmale beschrieben, die mit den einzelnen endgültigen genetischen Diagnosen verbunden sind. Daher berichten wir in dieser Studie über den Vorteil der Verwendung eines gezielten Sequenzierungspanels von Genen zur Optimierung der molekularen Diagnose von Patienten mit Salzverlust-Tubulopathien.

In unserer ersten Kohorte von 74 Patienten mit der klinischen Diagnose klassischer BS wurde zunächst bei 47 Patienten (63 %) eine molekulare Bestätigungsdiagnose von BS Typ 3 gestellt. Mithilfe eines gezielten Gen-Panel-Ansatzes wurden bei 12 Patienten pathogene Varianten in verschiedenen Genen entdeckt, was zu einer schlüssigen genetischen Bestätigung führte. In allen Fällen entsprachen die genetischen Befunde einer anderen Tubulopathie, die möglicherweise eine Kopie des ursprünglich klinisch vermuteten BS-Typs 3 darstellt. Zusammenfassend konnte mithilfe eines gezielten Sequenzierungspanels, das alle Gene umfasste, die mit phänotypisch ähnlichen Salzverlust-Tubulopathien in Zusammenhang standen, eine molekulare Bestätigungsdiagnose gestellt werden in 80 % der ursprünglichen Kohorte. Eine kürzlich durchgeführte Studie mit einem Targeted-Gen-Panel-Ansatz bei Patienten mit der klinischen Diagnose einer primären renalen Tubulopathie (Beginn im Kindesalter) zeigte eine hohe diagnostische Ausbeute von 64 %19. Allerdings zeigte eine ähnliche Studie an Erwachsenen eine deutlich geringere diagnostische Ausbeute von 26 %. Dies ist wahrscheinlich auf die komplexeren Phänotypen bei Erwachsenen mit renalen Tubulopathien, insbesondere bei denen, die eine chronische Nierenerkrankung entwickeln, und auf die höhere Rate erworbener tubulärer Dysfunktionen im Vergleich zu Kindern zurückzuführen20. In unserer Kohorte erklären wahrscheinlich eine Selektionsverzerrung durch den Ausschluss von Patienten mit CLCNKB-Varianten und die geringere Anzahl der eingeschlossenen Patienten die höhere diagnostische Ausbeute.

Die Hälfte der Patienten (6/12), bei denen eine schlüssige genetische Bestätigung erreicht wurde, hatte ein Gitelman-Syndrom. Dies ist nicht überraschend, da zuvor über große Serien von Patienten mit der molekularen Diagnose BS Typ 3 oder Gitelman-Syndrom berichtet wurde, dass sich beide Phänotypen überlappen können3,4. Obwohl sie normalerweise weniger schwerwiegend ist, ist die Hypokaliämie beim Gitelman-Syndrom wie beim BS sekundär zur Aktivierung des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems, das die Kaliumsekretion im Sammelrohr erhöht. Es wird angenommen, dass Hypomagnesiämie mit dem Natriumabfall im distalen gewundenen Tubulus zusammenhängt, wo die Mg2+-Reabsorption streng reguliert ist21. Patienten mit Gitelman-Syndrom in unserer Serie wurden in den ersten Lebensjahren klinisch diagnostiziert, und nur bei einem Drittel wurde eine Hypomagnesiämie festgestellt. Frühere Fallberichte haben auch gezeigt, dass Patienten mit Mutationen in SLC12A3 schwere Salzverlustsymptome aufweisen und bereits im frühen Kindesalter diagnostiziert werden können5,22. Obwohl ursprünglich angenommen wurde, dass Hypomagnesiämie ein Kardinalzeichen beim Gitelman-Syndrom ist, wurde darüber hinaus bei einigen Patienten über normale Magnesämie berichtet23. Da die Langzeitprognose der Nierenfunktion bei Patienten mit klassischem BS wahrscheinlich schlechter ist als bei Patienten mit Gitelman-Syndrom3 und die Komplikationen bei beiden Erkrankungen unterschiedlich sein können, ist die molekulare Bestätigung bei diesen Patienten für die langfristige Nachbeobachtung wichtig.

Patienten mit einer molekularen Diagnose von BS Typ 1 und 2 waren bei der klinischen Diagnose typischerweise jünger (< 2 Jahre) und die Nierenfunktion war bei der Diagnose häufiger beeinträchtigt als bei Patienten mit klassischem BS3,24. Bei den meisten dieser Patienten lag bei der Diagnose auch eine Nephrokalzinose vor, wie in anderen Serien beschrieben6. Sowohl die Frühgeburt als auch die häufige Nephrokalzinose könnten zu einer höheren CKD-Rate bei diesen Patienten beigetragen haben.

Was den Patienten SOR0118 mit der Diagnose Dent-Krankheit betrifft, war diese Diagnose klinisch wichtig, da sie zu einer Variation in den Informationen führt, die dem Patienten über das Vererbungsmuster und die natürliche Entwicklung der Krankheit gegeben wurden: Dent-Krankheit wird X-chromosomal-rezessiv vererbt Merkmal, und bis zu 50 % der Patienten entwickeln im 4. bis 5. Lebensjahrzehnt eine CKD3,25. Dieser Patient litt an einer hypokaliämischen metabolischen Alkalose, einem typischen Merkmal des Bartter-Syndroms, das gelegentlich bei Patienten mit Dent-Krankheit beobachtet wurde26. Es ist wahrscheinlich sekundär zur Aktivierung des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems, die als Reaktion auf Wasser- und Salzverlust erfolgte, und könnte ein schlechteres Langzeitergebnis der Nierenfunktion vorhersagen26. Weitere klinische Untersuchungen dieses Patienten nach molekularer Bestätigungsdiagnose zeigten eine schwere Proteinurie mit niedrigem Molekulargewicht und andere Merkmale des Fanconi-Syndroms, wie z. B. renaler Phosphatverlust, die klassische Befunde bei der Dent-Krankheit sind27.

Es wird angenommen, dass es sich bei der beim Patienten SOR0085 gefundenen Variante in NR3C2 um eine aktivierende Mutation handelt, die die Wechselwirkung zwischen dem Liganden und dem Mineralocorticoidrezeptor verändert28. Ähnliche Varianten in derselben Kernrezeptor-Liganden-Bindungsdomäne wurden bei Frauen mit schwerem Bluthochdruck während der Schwangerschaft aufgrund der abnormalen Aktivierung des MR durch Progesteron beschrieben, dessen Spiegel während der Schwangerschaft typischerweise erhöht sind12. Diese aktivierenden Varianten wurden auch bei männlichen Patienten mit familiärer dominanter Hypertonie, die sich in den ersten Lebensjahrzehnten entwickelt, mit unterdrücktem Renin und Aldosteron beschrieben12,29. Dies könnte mit der Aktivierung des MR durch Cortisol und Corticosteron zusammenhängen: Im Gegensatz zu ihrer geringen Affinität zum Wildtyp-MR binden diese Steroide den mutierten Rezeptor mit hoher Affinität30. In unserem Fall ist es möglich, dass sowohl die Aktivierung der MR als auch die mit der extremen Frühgeburt verbundene renale Tubulopathie zu den klinischen Befunden (metabolische Alkalose mit Hypokaliämie, medulläre Nephrokalzinose) und zur spontanen Auflösung der Dyselektrolitämie im Laufe der Zeit beigetragen haben könnten. Bei der letzten Nachuntersuchung war der Patient 11 Jahre alt und hatte einen normalen Blutdruck, keine Dyselektrolytämie und normale Renin- und Aldosteronspiegel. Dieser Befund war für die Familie sehr wichtig, da die Mutter in zukünftigen Schwangerschaften mit Frühgeburten und anderen damit verbundenen Problemen erneut einen schweren Bluthochdruck entwickeln könnte und das Kind aufgrund dieser aktivierenden Mutation innerhalb der Zeit einen Bluthochdruck entwickeln könnte und aus diesem Grund weiterverfolgt werden sollte29,31 .

Schließlich erreichten wir bei 15 Patienten keine bestätigende molekulare Diagnose. Einige Gene, die kürzlich bei Patienten mit Salzverlust-Phänotypen beschrieben wurden, waren nicht in unserem Genpanel enthalten und könnten dies bis zu einem gewissen Grad erklären32. Erstens wurden kürzlich pathogene Varianten im KCNJ16-Gen, das den K+-Kanal Kir5.1 kodiert, bei Patienten mit Gitelman-ähnlichem Syndrom beschrieben33. Zweitens wurde in einer großen europäischen Gemeinschaftsstudie gezeigt, dass mitochondriale DNA-Varianten in MT-TI und MT-TF eine Ursache für das Gitelman-ähnliche Syndrom sind34. Drittens wurden aktivierende Varianten im RRAGD-Gen, das für eine kleine Rag-GTPase kodiert, bei Patienten mit Hypomagnesiämie, Hypokaliämie, metabolischer Alkalose und in einigen Fällen einer schweren Kardiomyopathie nachgewiesen35. Schließlich könnte der überweisende Nephrologe bei einigen Patienten, insbesondere solchen, die im Erwachsenenalter klinisch diagnostiziert wurden, fälschlicherweise eine primäre Tubulopathie (Bartter-Syndrom Typ 3) diagnostiziert haben.

Mit der Entwicklung der Technologie der Next-Generation-Sequenzierung wird der Einsatz von Gen-Panels zur Untersuchung von Krankheiten mit genotypischer Variabilität wie Salzverschwendung-Tubulopathien kostengünstiger als die Untersuchung von Gen für Gen mit traditioneller Sanger-Sequenzierung oder dem gesamten Exom und die Sequenzierung des gesamten Genoms, die eine anspruchsvollere bioinformatische Unterstützung erfordern. Darüber hinaus bietet die Verwendung von Panels mit ausgewählten Genen für bestimmte Krankheiten den Vorteil, dass im Vergleich zu Ansätzen zur Sequenzierung des gesamten Exoms oder des Genoms eine hohe Abdeckung der interessierenden Gene zu geringeren Kosten erreicht wird19. Die molekulare Bestätigung dieser Tubulopathien ermöglicht eine genetische Beratung für zukünftige Schwangerschaften, verbessert eine angemessene Behandlung und erleichtert die Bereitstellung genauerer Informationen für Patientin und Familie über mögliche Komplikationen und den natürlichen Krankheitsverlauf.

Die während der aktuellen Studie verwendeten und/oder analysierten Datensätze sind auf begründete Anfrage beim entsprechenden Autor erhältlich.

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Wir danken allen Mitgliedern der betroffenen Familien für ihre Mitarbeit an dieser Studie. Wir danken auch den Klinikern Gema Ariceta und Ramón Vilalta vom Hospital Universitari Vall d'Hebron (Barcelona, ​​​​Spanien), Beatriz Livellara vom Hospital Italiano de Buenos Aires (Buenos Aires, Argentinien), Aniana Oliet vom Hospital Universitario Severo Ochoa ( Madrid, Spanien), Maria José Soler vom Hospital del Mar (Barcelona, ​​​​Spanien), María Obón vom Hospital Universitario de Girona Doctor Josep Trueta (Girona, Spanien), Marta Gil vom Hospital Clínico Universitario de Santiago (Santiago de Compostela, Spanien), Mar Espino vom Hospital Universitario 12 de Octubre (Madrid, Spanien), Natalia Mejia von der medizinischen Fakultät der Universidad de los Andes (Kolumbien), Pablo Bello vom Hospital Universitario Rey Juan Carlos (Madrid, Spanien) und Elena Pérez und Virginia Cantos vom Hospital Virgen Macarena (Sevilla, Spanien), die uns klinische Daten einiger Patienten zur Verfügung stellten. Diese Arbeit wurde teilweise durch die folgenden Zuschüsse unterstützt: PI21/01419 vom Instituto de Salud Carlos III des spanischen Gesundheitsministeriums, 2018111097, 2017111014 & 2014111064 vom Gesundheitsministerium der baskischen Regierung und IT1281-19 vom Bildungsministerium der baskischen Regierung.

Diese Autoren haben gleichermaßen beigetragen: Alejandro García-Castaño, Sara Gómez-Conde und Leire Madariaga.

Eine Liste der Autoren und ihrer Zugehörigkeiten erscheint am Ende des Papiers.

Biocruces Bizkaia Health Research Institute, Barakaldo, Spanien

Alejandro García-Castaño, Sara Gómez-Conde, Leire Gondra, María Herrero, Mireia Aguirre, Ana-Belén de la Hoz, Luis Castaño und Leire Madariaga

CYBER, CYBER, Endo-ERN, Madrid, Spanien

Alejandro García-Castaño, Sara Gómez-Conde, Leire Gondra, Ana-Belén de la Hoz, Luis Castaño und Leire Madariaga

Abteilung für Pädiatrie, Universität des Baskenlandes UPV/EHU, Bizkaia, Spanien

Sara Gómez-Conde, Leire Gondra, Luis Castaño und Leire Madariaga

Abteilung für pädiatrische Nephrologie, Universitätskrankenhaus Cruces, Plaza de Cruces, 48903, Barakaldo, Bizkaia, Spanien

Leire Gondra, María Herrero, Mireia Aguirre und Leire Madariaga

Zentrales Universitätskrankenhaus von Asturien, Oviedo, Spanien

Fernando Santos, Helena Gil-Peña, Eliecer Coto, Vanessa Loredo, Flor Ángel Ordóñez, Julián Rodríguez, Eva Braga, Olaya Hernández, Rocío Fuente und Débora Claramunt

Universitätskrankenhaus Nuestra Señora de Candelaria, Santa Cruz de Teneriffa, Spanien

Víctor Manuel García-Nieto, Félix Claverie-Martín, Elena Ramos-Trujillo, Maria Isabel Luis-Yanes, Elizabeth Córdoba-Lanús, Ana Perdomo-Ramirez und Gloria Mura-Escorche

Hospital Universitario Cruces, Barakaldo, Bizkaia, Spanien

Luis Castaño, Leire Madariaga, Gustavo Pérez de Nanclares, Alejandro García-Castaño, Mireia Aguirre, Leire Gondra, María Herrero, Aníbal Aguayo und Nélida García-Pérez

Universitätskrankenhaus Vall d'Hebron, Barcelona, ​​​​Spanien

Gema Ariceta, Anna Meseguer und Gerard Cantero

Universitätsklinikum Virgen Macarena, Sevilla, Spanien

Virginia Cantos-Pastor und Elena Pérez-González

Krankenhaus Quirónsalud Valle del Henares, Torrejón de Ardoz, Spanien

Pablo Bello-Gutiérrez

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Schreiben, Konzeptualisieren: LM, AGC, SGC und LC Formale Analyse: AGC, SGC und ABd Finanzierungseinwerbung: AGC, LM, LC und GR Untersuchung: LM, AGC, SGC, LG, MH, MA und ABd Methodik: AGC, ABd, SGC und LC Klinische Diagnostik: LM, LG, MH, MA, GR

Korrespondenz mit Leire Madariaga.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Nachdrucke und Genehmigungen

García-Castaño, A., Gómez-Conde, S., Gondra, L. et al. Genotypische Variabilität bei Patienten mit klinischer Diagnose des Bartter-Syndroms Typ 3. Sci Rep 13, 12587 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-38179-6

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Eingegangen: 13. Januar 2023

Angenommen: 04. Juli 2023

Veröffentlicht: 03. August 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-38179-6

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