Uma variante do gene WNK4 está associada à osteoporose mas não à hipertensão na população Portuguesa

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1 Uma variante do gene WNK4 está associada à osteoporose mas não à hipertensão na população Portuguesa Ana Isabel Mendes 1, Mario R. Mascarenhas 2, Sónia Matos 1, Inês Sousa 1, Joana Ferreira 2, Ana Paula Barbosa 2, Manuel Bicho 2 e Peter Jordan 1 1 Instituto Nacional de Saúde Dr. Ricardo Jorge, Lisboa 2 Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa

2 Doenças hereditárias raras da homeostase electrolítica Doença Doença de Liddle Pseudohipoaldosteronismo tipo I (PHA-1) Sindroma de Gitelman Sindroma de Bartter tipo I Pseudohipoaldosteronismo tipo II (PHA-2) Doença de Dent Mutação/Tipo de canal Canal epitelial de Na + ENaC Canal epitelial de Na + ENaC co-transportador Na/Cl NCC co-transportador NKCC2 WNK4, WNK1 (regulam ROMK, NCC, fluxo para-celular de Cl - ) Canal de Cl - CLC-5 Fenótipos da doença Hipertensão Absorpção excessiva de Na + no nefrónio distal Hipotensão desperdício renal de sais e ausência de resposta à aldosterona Hipotensão hipocalciuria, hipomagnesaemia, alcalose hipokalémica Hipertensão, (Hipercalciuria) hiperkaliémia, acidose hiperchloremica Formação de pedras renais, proteinuria Sindroma de Bartter tipo III Sindroma de Bartter tipo II Canal de Cl - ClC-Kb, Canal de K + ROMK1 Hipercalciuria, Desperdício renal de sais, alcalose hipokalémica Hipercalciuria, Desperdício renal de sais, alcalose hipokalémica adaptado de Bonstein-Sitton N (2005) Modulator 19

3 Pseudo-hipoaldosteronismo tipo 2 ou: Síndrome de Gordon ou: Hipertensão hiperkalémica familiar (FHH) doença familiar, autossómica dominante causa: mutações nos genes WNK1 ou WNK4 hipertensão média ou alta (sensível a doses baixas de tiazidas) níveis normais de aldosterona, níveis baixos de renina filtração glomerular normal hiperkaliémia (plasma >5.5 mmol/l) hipercalciúria (só WNK4)

4 Modelo da patofisiologia renal em doentes PHA2 ROMK nefrónio Ducto Colector WNK1 WNK4 para-celular K H maior retenção de Cl - e Na +, menor excreção de K + e H + K + HTA NCCT

5 Hipótese Variantes polimórficas de WNK4 na população geral contribuem para uma predisposição genética à hipertensão essencial ou à osteoporose

6 As mutações no WNK4 em doentes PHA2 -PPEPEEPEADQH- - K AE H -RQRRLSK- C WNK cinase 1 PCR + dhplc + sequenciação WNK4 ex e 1

7 Material Biológico DNA Clinica Endocrinologia e Laboratório de Genética, FML Lisboa 21 indivíduos saudáveis (grupo controlo) 153 indivíduos normotensos com osteopenia 88 indivíduos normotensos com osteoporose 31 indivíduos hipertensos 69 indivíduos hipertensos com osteopenia 62 indivíduos hipertensos com osteoporose Totais: 448 hipertensos normotensos, 32 DMO baixa DMO normal

8 0.9% 9/960 rs R1204C c.3610c>t 1 0.4% 4/960 rs n. a. c.3448(-20)t>c IVS16 0.3% 2/601 rs H53H c.119 C>T 0.% 4/601 rs53815 P555R c.1664c>g 1.3% 8/601 rs P551P c.1653c>t 2.5% 15/601 rs A54A c.1641c>t 0.2% 1/601 não designada L533P c.1598t>c 0.3% 2/601 rs R508R c.1524 T>C 0.2% 1/601 rs R508H c.1523g>a 1.0% 6/601 rs n. a. c.14(-13)a>g IVS6 Frequência SNP Proteína Nucleótido Exão/Intrão Resultados Dez variantes genéticas 0.9% 9/960 rs R1204C c.3610c>t 1 0.4% 4/960 rs n. a. c.3448(-20)t>c IVS16 0.3% 2/601 rs H53H c.119 C>T 0.% 4/601 rs53815 P555R c.1664c>g 1.3% 8/601 rs P551P c.1653c>t 2.5% 15/601 rs A54A c.1641c>t 0.2% 1/601 não designada L533P c.1598t>c 0.3% 2/601 rs R508R c.1524 T>C 0.2% 1/601 rs R508H c.1523g>a 1.0% 6/601 rs n. a. c.14(-13)a>g IVS6 Frequência SNP Proteína Nucleótido Exão/Intrão

9 Resultados Amostra Grupo de doentes Exão/intrão Nucleótido Proteína Frequência 201 Normal Control 261 Normal Control D4 Normal Control D45 Normal Control D109 Normal Control 1MF Essential Hypertension MF Essential Hypertension 4MF Essential Hypertension Ex c.1641c>t A54A 15/601 66MF Essential Hypertension 23 Essential Hypertension 6G Pregnancy-induced hypertension 92G Pregnancy-induced hypertension 12 Low BMD + Hypertension 182 Low BMD + Hypertension 25 Osteoporosis 420 Normal Control 150 Osteoporosis + Hypertension 31 Osteoporosis + Hypertension 699 Osteoporosis + Hypertension 0 Osteoporosis+ Hypertension Ex 1 c.3610c>t R1204C 9/ Low BMD 606 Osteoporosis 2 Osteoporosis 514 Osteoporosis

10 Grupos comparados Fisher s exact test Logistic regression model logor IC P-value logor IC P-value Hipertensos versus Controlos 0.38 (-0.0; 2.10) 0, (-1.30; 3,08) DMO baixo versus DMO normal 0.92 (0.04; 2.60) 0, (0.04; 4.20) Resultados significativos estão assinalados em letra gorda. Abreviaturas: DMO, densitada mineral óssea; IC, intervalo de confidência; logor, logaritmo odds ratio.

11 O resíduo de arginina R1204 é altamente conservado Espécie Man (Homo sapiens) Chimp (Pan troglodytes Gorilla (Gorilla gorilla) Orangutan (Pongo pygmaeus Horse (Equus caballus) Hedgehog (Erinaceus europaeus Cow (Bos taurus) Pig (Sus scrofa) Dog (Canis familiaris Rabbit (Oryctolagus cuniculus Mouse (Mus musculus) Rat (Rattus norvegicus) Sequência peptídica da WNK4 -SKGSFPTSRRNSLQRSEPPGP- -SKGSFPTSRRNSLQRSEPPGP- -SKGSFPTSRRNSLQRSEPPGP- -SKGSFPTSRRNSLQRSEPPGP- -SKGSFPTSRRNSLQRSEPPGL- -SKGSFPTSRRNSLQRSEPLGP- -SKGSFPTSRRNSLQRSEPLGP- -SKGSFPTSRRNSLQRSEPLGP- -SKGSFPTSRRNSLQRSEPLGP- -SKGSFPTSRRNSLQRSEPLGP- -SKGSFPTSRRNSLQRSDLPGP- -SKGSFPTSRRNSLQRSDLPGP-

12 Resultados 1) Variantes genéticas do gene WNK4 são raras na população estudada 2) Não se verificou nenhuma associação entre variantes do gene WNK4 e o fenótipo de hipertensão essencial na população estudada 3) Foi identificada, na população portuguesa, uma variante rara num resíduo arginina conservado que está associada à osteoporose Predisposição genética à osteoporose (poder estatístico, outra população)

13 Como poderá a variante WNK4 predispor à osteoporose? WNK4 tem uma função fisiológica na homeostase renal de Ca + : ratinhos transgénicos de PHA2 desenvolvem hipercalciúria; Reflexo da relação inversa entre a absorpção renal de Na + e Ca + Canais renais regulados por WNK4 Canal especificidade efeito NCC cotransporte Na + Cl - membrana NKCC2 cotransporte Na + /K + /2Cl - actividade KCC3 cotransporte K+/Cl- actividade ENaC canal epitelial de Na + membrana ROMK canal de K + membrana TRPV4,5 canais de Ca + membrana Estudos funcionais da proteína variante

14 Ana Mendes Sónia Matos Inês Sousa Instituto Nacional de Saúde Joana Ferreira, Prof. Dr. Manuel Bicho Laboratório de Genética, FMUL Dra Ana Paula Barbosa, Prof. Dr. Mario Rui Mascarenhas Serviço de Endocrinologia, HSM e Clínica de Endocrinologia, Diabetes e Metabolismo de Lisboa, Lda