Иммуногенетика первичного гиперальдостеронизма: фундаментальные исследования и их клинические перспективы

Артериальная гипертензия — распространенное состояние, встречается у 20% населения в развитых странах [1], выделяют первичную (или эссенциальную) гипертонию, которая характерна для первичных поражений сердечно-сосудистой системы, и вторичную, при которой поражаются органы, участвующие в системе регуляции артериального давления.

Наиболее частая причина вторичной гипертонии — это первичный гиперальдостеронизм (ПГА). ПГА встречается в 5–10% случаев у пациентов с гипертонической болезнью и в 20% случаев у пациентов с гипертензией, резистентной к терапии [2][3].

ПГА впервые был описан в 1955 г. Джереми Конном [4].

ПГА характеризуется избыточной секрецией альдостерона. Альдостерон — минералокортикоидный гормон, который регулирует кровяное давление, воздействуя на водно-натриевый баланс. Альдостерон секретируется в клубочковой зоне коры надпочечников под влиянием двух главных стимуляторов: ангиотензина II и калия [5]. Ангиотензин II связывается с рецепторами 1-го типа ангиотензина II на мембране клетки, которые расположены в трофобластах, гладкой мускулатуре и эндотелии сосудов, а также в экстрагломерулярных мезаганглиях в почках [6]. Далее происходит активация фосфолипазы С, которая активируется субъединицами G_αq или G_βγ G-белка, происходит каскад реакций, в результате которых мембраны клеток деполяризуются, открываются кальциевые каналы и кальций активно поступает в клетки. Повышение внутриклеточного кальция влияет на экспрессию гена CYP11B2 (альдостеронсинтетаза) и синтез альдостерона [6].

ЭТИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЧИНЫ РАЗВИТИЯ ПЕРВИЧНОГО ГИПЕРАЛЬДОСТЕРОНИЗМА

Избыточная секреция альдостерона может быть вызвана герминальными и соматическими мутациями генов, кодирующих ионные каналы в клубочковой зоне коры надпочечников, ведущих к развитию как одностороннего и двустороннего гиперальдостеронизма в рамках семейных форм, так и к развитию альдостерон-продуцирующих кластеров [7–9], а также под влиянием иммуногенетических триггеров [2]. В данной статье мы хотим обсудить патогенетическую и клиническую роль аутоантител к рецепторам 1 типа альдостерона 2, а также суммировать знания о генетических мутациях и возможных подходах к диагностике и терапии.

Генетические мутации

Причины развития ПГА до сих пор изучаются, однако уже давно известно, что главенствующую патогенетическую роль имеют генетические мутации ионных каналов, которые приводят к увеличению концентрации внутриклеточного кальция и гиперсекреции альдостерона. Считается, что в более чем 50% случаев причиной одностороннего ПГА является соматическая мутация генов, кодирующих ионные каналы, участвующие в ренин-ангиотензин-альдостероновой системе [10].

Основные мутации при одностороннем ПГА: KCNJ5, CACNA1D, ATP1A1, ATP2B3.

Все мутации ведут к избыточной секреции альдостерона, длительной стимуляции клубочковой зоны коры надпочечников и развитию гиперплазии, а впоследствии — аденомы надпочечника.

Мутация гена KCNJ5 встречается у 38% пациентов с односторонним ПГА [11], приводит к потере селективности K-канала и избыточному поступлению ионов Na в клетки, деполяризации мембраны, открытию кальциевых каналов, стимуляции CYP11B2 и, как следствие, избыточной секреции альдостерона.

Данная мутация чаще встречается у людей азиатской расы, молодых женщин и характеризуется низким содержанием калия в крови и большими размерами аденомы [12].

Вторая по распространенности мутация гена CACNA1D характеризуется нарушением работы потенциалзависимых кальциевых каналов, которые реагируют на деполяризацию мембраны, однако в случае данной мутации эта связь нарушается и кальциевые каналы пропускают кальций внутрь клетки постоянно, что ведет к стимуляции CYP11B2 и избыточной секреции альдостерона.

Также встречаются мутации генов ATP1A1 и АTP2B3, которые кодируют Na⁺⁺/K⁺-АТФ-азу и Cа⁺⁺-АТФ-азу соответственно. При первой происходят деполяризация мембраны, открытие потенциалзависимых кальциевых каналов, стимуляция CYP11B2 и избыточная секреция альдостерона. При второй нарушается селективность кальциевых каналов [13].

Также были идентифицированы транскрипты, кодирующие другие ферменты, участвующие в метаболизме стероидов, а именно HSD3B2 (кодирующий 3-β-гидроксистероиддегидрогеназу II типа) и CYP21 (кодирующий 21-гидроксилазу). Последний ген также был сверхэкспрессирован в альдостерон-продуцирующих аденомах в последовательном анализе экспрессии генов (SAGE) и подтвержден секвенированием методом ISH (in situ hybridization).

Ген рецептора, связанный с G-белком, рецептор серотонина 4 (рецептор гидрокситриптамина 4, HTR4), который стимулирует высвобождение циклического аденозинмонофосфата в ответ на серотонин, был идентифицирован при альдостероме. Аберрантная экспрессия рецепторов, связанных с G-белком, таких как HTR4, среди прочего, была предложена в качестве предполагаемого механизма дерегуляции продукции стероидов при альдостероме.

При семейных формах ПГА отмечены следующие мутации: при первом типе происходит неравный кроссинговер между CYP11B1 (кодирует 11β-гидроксилазу) и CYP11B (кодирует синтез альдостерона) на хромосоме 8q24, что ведет к глюкокортикоидзависимому альдостеронизму [14]. Второй тип семейного ПГА ассоциирован с мутацией гена CLCN2. Оба типа проявляются как односторонним, так и двусторонним гиперальдостеронизмом [15]. При обеих вариациях 3-го типа выявлена мутация в гене GIRK4 (кодируемом KCNJ5), что приводит к низкой концентрации калия внутри клетки, избыточному поступлению натрия, деполяризации мембраны и гиперсекреции альдостерона по указанному выше пути. Чаще всего данный тип проявляется двусторонним гиперальдостеронизмом, однако клинические проявления обеих вариаций 3 типа различаются, тип А проявляется ювенильным тяжелым гиперальдостеронизмом, тип Б — мягким течением гиперальдостеронизма [10][15]. При 4-м типе определена мутация CACNA1H, морфологически проявляется как односторонней, так и двусторонней гиперплазией надпочечников, ювенильным тяжелым гиперальдостеронизмом и нарушением умственного развития [15]. Пятый тип ассоциирован с мутацией CACNA1D, морфологически надпочечники остаются неизменными, однако проявляется ювенильным ПГА, судорогами и неврологическими осложнениями. Две последние мутации проявляются нарушением селективности кальциевых каналов [15].

Кластеры альдостеронпродуцирующих клеток

Как было сказано выше, альдостерон продуцируется в клубочковой зоне коры надпочечников, и точка приложения вышеперечисленных мутаций, соответственно, тоже находится в клубочковой зоне. Однако в 2010 г. были описаны кластеры альдостеронпродуцирующих клеток, диффузно расположенных в надпочечнике, и в клубочковой и в пучковой зонах, а также непосредственно под капсулой надпочечника [7][8]. Их количество увеличивается с возрастом, они локализуются в обоих надпочечниках. Вероятно, данные кластеры являются предшественниками альдостером, так как обе нозологии ассоциированы с одними мутациями (в генах CACNA1D, ATP1A1 и ATP2B3) [9].

Аутоантитела к рецепторам 1-го типа ангиотензина II

В последние годы появляется все больше данных о потенциальном влиянии аутоиммунных триггеров на рецепторы 1-го типа к ангиотензину II, которые стимулируют секрецию альдостерона по указанному выше пути при одностороннем и двустороннем ПГА [2][3][4][16–18]. Однако ввиду небольшого количества клинических исследований, проведенных в данной области, определение антител к АТ1-рецепторам до сих пор не вошло в рутинную практику. Циркулирующие антитела к рецепторам 1-го типа ангиотензина II впервые были определены в плазме крови пациентов с ПГА учеными из Италии G. Rossitto et al. Ими было выявлено, что у 92% пациентов с альдостеронпродуцирующими аденомами в 2 раза повышен титр антител в сыворотке крови по сравнению с титром антител у пациентов с идиопатическим ПГА [2]. Впоследствии было доказано, что антитела к рецепторам 1-го типа ангиотензина II обладают агонистическим действием и стимулируют секрецию альдостерона, а также обладают слабым вазоконстрикторным действием. Также было замечено, что при наличии низких концентраций альдостерона в сыворотке антитела к рецепторам 1-го типа ангиотензина II изменяют аллостерическую конфигурацию рецепторов 1-го типа ангиотензина II, тем самым улучшая связывание и усиливая эффект низких концентраций альдостерона [17]. Последующее исследование Y. Li et al. продемонстрировало преобладание антител у пациентов с двусторонним ПГА по сравнению с пациентами с альдостеромой (75% против 46%). Преобладание антител у пациентов с двусторонним ПГА прямо противоречит исследованию G. Rossitto et al. [16]. Такие выраженные различия в результатах данных исследований объясняются тем, что авторы использовали разные методы исследования. G. Rossitto применял иммуноферментный анализ для определения уровня антител к АТ1-рецепторам, тогда как D. Kem и Y. Li наблюдали экспрессию альдостерона путем стимуляции клеток клубочковой зоны антителами (т.е. использовали иммуногистохимическое исследование). T. Williams объясняет столь разные результаты тем, что у пациентов с двусторонним и односторонним ПГА различные фенотипы чувствительности рецепторов к ангиотензину II, а следовательно, и к антителам [19]. К тому же пациенты с двусторонним ПГА более чувствительны к действию ангиотензина, а также у них определяются более высокие показатели альдостерона в плазме крови в утреннее время в положении лежа, чем у пациентов с АПА [20][21].

A. Mottl et al. описывают 5 различных структурных вариаций рецепторов 1-го типа к ангиотензину II [22], помимо основных функций, есть еще и другие функции данных рецепторов, что подтверждает их полиморфизм [23].

Результаты систематического обзора показывают, что доступная в настоящее время литература слишком разнородна, чтобы делать значимые выводы (табл. 1).

Очевидно одно — циркуляция антител к рецепторам может длительно стимулировать клетки клубочковой зоны, в результате чего повышается риск развития гиперпролиферативных состояний и соматических мутаций, которые впоследствии могут стать причиной развития альдостеронпродуцирующих аденом. Был исследован уровень антител к рецепторам 1-го типа ангиотензина II у пациентов с односторонним ПГА до и спустя 1 мес после адреналэктомии, значительного снижения уровня антител выявлено не было, что позволяет утверждать, что источник секреции антител расположен не в надпочечниках [24].

Данная информация может изменить взгляд на патогенез ПГА, который раньше не рассматривался как аутоиммунное заболевание. Любопытно, но в эндокринологии и кардиологии увеличивается количество аутоиммунных заболеваний, проявляющихся секрецией аутоантител к G-связанным рецепторам. Известны такие примеры, как болезнь Грейвса, при которой наблюдается стимуляция антител к рецепторам тиреотропного гормона, также в патогенезе дилатационной кардиомиопатии антитела стимулируют β1-адренергические рецепторы, и при различных формах эссенциальной гипертонии происходит стимуляция α1-адренергических рецепторов [19]. При анализе литературы обращает на себя внимание тот факт, что аутоантитела к рецепторам 1-го типа ангиотензина II определяются у двух групп населения: у женщин с преэклампсией и у пациентов с отторжением почечного трансплантата [20][21][25–30]. Антитела преимущественно преобладают у пациенток с преэклампсией, определяются в 18 нед, и их количество увеличивается со сроком беременности, значительно снижаются после родоразрешения, но продолжают циркулировать в крови вплоть до года после родов [31]. Отмечено, что уровень антител и тяжесть преэклампсии прямо коррелируют [32].

Давно известно, что антитела к рецепторам 1-го типа ангиотензина II определяются и у пациентов с почечными аллотрансплантантами. Маркером высокого риска отторжения почечного трансплантата является наличие антител к HLA (human leukocyte antigens — человеческому лейкоцитарному антигену), однако в 2005 г. D. Dragun отметил отторжение трансплантата у 16 пациентов без антител к HLA, но с наличием антител к рецепторам 1-го типа ангиотензина II [25]. Позже было доказано, что антитела к рецепторам 1-го типа ангиотензина II вызывают отторжение почечного трансплантата, а их титр может коррелировать с риском отторжения трансплантата в позднем послеоперационном периоде [33][34].

ДИАГНОСТИКА

Несмотря на различия в этиологии, все формы ПГА диагностируются по одному стандарту.

Это многоступенчатый процесс, который до сих пор вызывает определенные трудности в непрофильных медицинских учреждениях [2][35].

Симптомы ПГА неспецифические — это стойкая, резистентная к терапии артериальная гипертензия и, при определенных формах, гипокалиемия, проявляющаяся нарушениями сердечного ритма, ослаблением скелетных мышц, а также неврологическими нарушениями.

Несмотря на то что имеющиеся методы инструментальной и лабораторной диагностики отлично справляются с поставленными задачами, они имеют определенные недостатки, такие как высокая вариабельность результатов на преаналитическом этапе (на этапе забора крови), зависимость результатов от внешних условий (лекарственных препаратов, возраста, диеты лабораторных условий).

В настоящее время золотым стандартом дифференциальной диагностики является сравнительный селективный забор крови из надпочечниковых вен [35], который, несмотря на все преимущества, сопряжен с определенными недостатками — дефицит специалистов, обладающих техникой выполнения манипуляции, оборудованных рентгеноперационных, дороговизна исследования, риск развития интраи послеоперационных осложнений и необходимость госпитализации пациента в стационар [36][37]. Неинвазивной альтернативой проведения сравнительного селективного забора крови из надпочечниковых вен является проведение позитронно-эмиссионной томографии с 11С-метомидатом. Метомидат — это лиганд с одинаковым сродством к ферментам CYP11B1 и CYP11B2, что ограничивает использование метода, так как экспрессия фермента CYP11B1 встречается и при глюкокортикоидсекретирующих аденомах, и при ПГА [38][39]. Также применяют сцинтиграфию с 123-йодметомидатом для визуализации гормонально-активных образований в надпочечниках. Однако данные методы обладают низкой специфичностью в диагностике ПГА. Позитронно-эмиссионная томография с 11С-метомидатом обладает 76% чувствительностью и 87% специфичностью в диагностике ПГА [40].

Проведение генетического типирования и ядерных методов диагностики возможно в условиях неэффективности сравнительного селективного забора крови как альтернативных методов диагностики, с целью выбора дальнейшей тактики лечения. Обращает на себя внимание использование секвенирования нового поколения как с целью диагностики генетических мутаций, встречающихся при ПГА, так и с целью поиска новых генов-кандидатов, потенциально ведущих к развитию альдостеронпродуцирующих аденом и наследственных форм ПГА [23]. Перспективным методом диагностики является определение аутоантител к рецепторам 1-го типа ангиотензина II.

Своевременная диагностика и лечение имеют крайне важное значение как в медико-социальном, так и в экономическом плане. ПГА характеризуется высокой частотой сердечно-сосудистых заболеваний и летальных исходов [41]. Своевременная диагностика данного заболевания позволит вовремя начать адекватное лечение, предотвратить развитие поздних осложнений и летальных исходов.

ПЕРСПЕКТИВЫ В ЛЕЧЕНИИ

Методом выбора в лечении ПГА с односторонней гиперпродукцией альдостерона (альдостеронпродуцирующая аденома и односторонняя надпочечниковая гиперплазия) является лапароскопическая адреналэктомия. Ввиду того, что кластеры с альдостеронпродуцирующими клетками могут быть причиной рецидива в контралатеральном надпочечнике, необходим динамический послеоперационный контроль при известных мутациях. Терапией выбора при двусторонней гиперпродукции альдостерона остается длительное назначение антагонистов минералокортикоидных рецепторов. В настоящее время ведутся исследования по изучению эффективности и безопасности новых лекарственных препаратов — нестероидных антагонистов минералокортикоидных рецепторов, которые обладают более высокой рецепторной чувствительностью и более сильным связыванием с рецепторами по сравнению с доступной на данный момент терапией антагонистами минералокортикоидных рецепторов (спиронолактон, эплеренон) [42].

ОБСУЖДЕНИЕ

ПГА — медико-социально значимое заболевание, своевременная диагностика и лечение которого позволяют улучшить качество жизни, предупредить летальные исходы и нивелировать экономические затраты на лечение осложнений, таких как сердечно-сосудистые и неврологические поражения. ПГА не обладает специфическими симптомами, которые могут привести пациента к эндокринологу, поэтому важны настороженность и осведомленность врачей смежных специальностей. Лабораторно-инструментальная диагностика направлена на следствие заболевания — определение повышенного уровня альдостерона, низкого уровня ренина и калия, что, безусловно, ограничивает ее использование в определенных случаях. В мировом научном сообществе обсуждаются новые методы диагностики, направленные на первопричину, которая может быть представлена генетическими мутациями или аутоиммунными реакциями. Представлены новые методы межнозологической диагностики ПГА, которые можно использовать наряду с генетическим секвенированием при неэффективности сравнительного селективного забора крови из надпочечниковых вен.

Обращает на себя внимание то, что благодаря новым методам генетической диагностики, а именно генного секвенирования нового поколения, границы в межнозологической классификации ПГА стираются и встает вопрос о том, являются ли кластеры альдостеронпродуцирующих клеток переходной формой между двусторонним и односторонним ПГА? Провести межнозологическую диагностику позволит определение мутаций в генах: KCNJ5, CACNA1D, ATP1A1 и ATP2B3, данные мутации встречаются при одностороннем ПГА и альдостеронпродуцирующих кластерах, выявить наличие альдостеронпродуцирующих клеточных кластеров возможно благодаря проведению иммуногистохимии, после проведенного оперативного вмешательства. Необходима настороженность при наличии альдостеронпродуцирующих клеточных кластеров, так как данное состояние может быть двусторонним и стать причиной рецидива ПГА в контралатеральном надпочечнике. Можно ли выделить промежуточные формы ПГА? Почему возникают рецидивы в контралатеральных надпочечниках после односторонних адреналэктомий? Какую терапию мы можем предложить пациентам с подтвержденными генетическими мутациями? Перспективным методом таргетной генной терапии является применение системы CRISPR/Cas9. Практически все мутации опосредованно или непосредственно влияют на кальциевые каналы, что увеличивает количество внутриклеточного кальция. Вероятно, именно кальциевые каналы являются потенциальной мишенью в терапии ПГА. Однако ограничительными рамками служит то, что кальциевые каналы имеют витальное значение в физиологии человека, и неприцельное воздействие на них может повлечь за собой развитие жизнеугрожающих состояний.

Патогенетическая и клиническая роль аутоантител к АТ1-рецепторам при ПГА малоизучена, однако очевидно, что данная информация может быть недостающим звеном в общей картине диагностики и лечения заболевания. В связи с тем что доступная на данный момент литература разнородна и проведенные исследования в данной области не были проведены по одному стандарту, для более точного определения роли антител и их количественной оценки необходимо провести исследования с большим количеством участников и одновременным применением обоих диагностических методов (иммуноферментный анализ и иммуногистохимические исследования).

Уровень антител к рецепторам 1-го типа ангиотензина II при соматических мутациях, подтвержденных у пациентов с односторонними формами ПГА, не исследовался, однако данная информация может быть полезна в понимании взаимосвязи соматических мутаций и титра антител при ПГА и позволит ответить на множество незакрытых вопросов в патогенезе заболевания.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ПГА — это заболевание, требующее междисциплинарной настороженности, ведь своевременная терапия снижает медико-социальные и экономические потери.

Более глубокое понимание патогенетических механизмов ПГА может привести к выявлению надежных диагностических и прогностических биомаркеров, а также к более чувствительным и специфичным методам скрининга, позволит рекомендовать новые терапевтические подходы к заболеванию. Для этого необходимо проведение фундаментальных и клинических исследований, которые позволят открыть новые горизонты в понимании заболевания.

В настоящий момент в ФГБУ «НМИЦ эндокринологии» Минздрава России разрабатывается проект по изучению роли аутоантител к рецепторам 1-го типа ангиотензина II при ПГА.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Источник финансирования. Работа выполнена по инициативе авторов без привлечения финансирования.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Участие авторов. Эристави С.Х. — поиск и обработка материалов, анализ полученных данных, написание текста, участие в подготовке публикаций; Платонова Н.М. — формулирование научной проблемы, анализ полученных данных, участие в подготовке публикаций; Трошина Е.А. — формулирование научной проблемы, анализ полученных данных. Все авторы одобрили финальную версию статьи перед публикацией, выразили согласие нести ответственность за все аспекты работы, подразумевающую надлежащее изучение и решение вопросов, связанных с точностью или добросовестностью любой части работы.