Degerlendirme Formu Esansiyel Hipertansiyonda Genetik Etmenler Dr. B. Murat Yalçýn*, Dr. Esra Yalçýn** Eriþkinlerde ortalama prevalansý %25'lere ulaþan hipertansiyonun etiyolojisine yönelik kabul gören görüþ, HT'nin çevresel etmenlerle poligenik etmenlerin etkileþiminden kaynaklandýðý yönündedir. Bu yazýda esansiyel hipertansiyon etiyolojisinde rol oynadýðý düþünülen monogenik ve poligenik genotiplerle ilgili bilgiler derlenmiþtir. Giriþ Hipertansiyon (HT) dünyada oldukça yaygýn ve çok yönlü bir toplum saðlýðý sorunudur. Neden olduðu diðer organ hastalýklarý aracýlýðý ile hasta mortalite ve morbitesi üzerinde oldukça önemli etkileri vardýr. HT birinci basamak hekimliðinin günlük pratiðinin oldukça önemli bir kýsmýný oluþturmaktadýr. 1997 yýlýnda ABD'de ilk basamak saðlýk hizmetlerine yapýlan en sýk ikinci baþvuruyu, %6,7 ile HT oluþturmuþtur (1). Esansiyel HT olgularýn %95'ini, diðer tüm nedenler %5'lik bölümünü oluþturmaktadýr. Önceki yýllarda bu kadar yaygýn bir hastalýðýn etiyopatogenezini açýklamaya yönelik kuramlar genellikle doyurucu olmaktan uzak kalmýþ ve sorunu tam olarak kavrayamamýþ gözükmektedir (2). Bu hipotezlerin ortak noktasý, HT'nin basit mekanizmalara baðlý, oldukça homojen hasta gruplarýnda izlenildiði yönündeydi. Bugün için kabul gören modern görüþ, HT'nin çevresel etmenlerle, poligenik etmenlerin birbirleri ile etkileþmesinden kaynaklanan oldukça karmaþýk, bireysel etiyolojiye sahip bir hastalýk olduðu yönündedir (3) (Þekil 1). Otuz yýl kadar önce esansiyel HT'nin etiyolojisindeki genetik yapýnýn önemi hakkýnda ilk çalýþmalar baþlamýþtýr. Yapýlan epidemiyolojik çalýþmalarda pozitif aile öyküsünün etiyopatogenezde etkin olduðu, - Anjiotensinojen DM Na+-K+ pompasý Haptoglobulin MN kan grubu Eritrosit içi Na+ Sempatik aktivasyon - Aðýr metaller (Pb) Bazý meslekler Yüksek stres Küçük aile yapýsý Metropol yaþantýsý Hazýr yemek endüstrileri Majör Genler Çevre Poligenler Yaþam Tarzý anne ya da babadan biri hipertansif ise çocuklarýnda HT geliþme riskinin iki kat arttýðý saptanmýþtýr (4). Montreal evlat edinme çalýþmasýnda, HT'ye genetik yatkýnlýk ve uzun süre ayný çevrede yaþamanýn buna olan etkisi araþtýrýlmýþ, genetik etmenlerin, olgularýn %20-30 gibi önemli bir kýsmýnda etkin olduðu anlaþýlmýþtýr (5). Hipertansif hastalarda genetik etmenler temelde iki grup olarak incelenmektedir. Bunlar monogenik ya da poligenik formlardýr. Monogenik formlar daha ender izlenirken - Obezite - Irk - Major gen baðlantýlarý - Aile öyküsü - Tuz duyarlýlýðý - Kallikrein - Düþük doðum aðýrlýðý - Yüksek NaCl tüketimi - Düþük sosyoekonomik düzey - Sedanter yaþam - OKS kullanýmý - Glikoz intoleransý - Alkol - Kafein Þekil 1. Hipertansiyon etyopatogenezini oluþturan öðeler. *Uzm.; AÇS-AP Merkezi , Aile Hekimliði, Edirne **Arþ. Gör.; Trakya Ü. Týp Fak. Nöroloji AD, Edirne • 2004 • cilt 13 • sayý 1 • 9 Kaynaklar: 1- Dosh MS: The treatment of adults with essential hypertension. The J Family practice (serial on line) 2002 http://www. jfp. online.com 2-Swales J.D: Manuel Of Hypertension; Oxford: Blackwell Science Press; 1995: 520 3-Health Related Topics: Hypertension: Prevalence and mortality due to hypertension in developed and developing countries. Hypertension Task Force 2002.(Serial online) http://www.who.int/wh osis. 4- Carretero OA, Oparil S: Essential Hypertension Part I: Definition an Etiology. Circulation 2000;101: 329-335 5- Montreal 6- Manunta P, Vecchio DL, Amar K, Bianchi G: Genetic determinants and renal mechanisms in essential hypertension. J Human Hypertension. 1996; 10(10):649-656 7- Izewa H, Yamada Y, Okada T, Tanaka M, Hirayama H, Yokota M; Prediction of genetic risk for hypertension. Hypertension 2003;(10)1161:164-175 8- Campese V M: Why is salt-sensitive hypertension so common in blacks? Nephrology Dialysis Transplantation 1996;12:399-403 9- Luft F.C: Molecular genetics of salt-sensivity and hypertension. Drug Metabolism and Disposition 2001;(29): 4:500-504 10- Bihorac A, tezcan H, Özener Ç, Oktay A, Akoðlu E: Association between salt sensivty and target organ damage in essential hypertension. American J Hypertension 2000;13:864-872 11- Law CM, Sheill AW: Is blood pressure inversly related to birth weight? The stenght of evidence from a systemic review of the literature. J Hypertension 1996;14:935-941 12- Walker BR, McConnachie A, Noon JP, Webb DJ, Watt GCM: Contribution of parental blood pressures to association between low birth weight and adoult high blood pressure: cross sectional study. BMJ 1998;316:834-837 13-Trevisan M, Liu J, Bahsas FB, Merotti A. Syndrome X and mortality: A populationbased study. Risk Factors and Life Expenctancy Research Group. Am J Epidemiol 1998;148: 958-966 14- Lalouel JM, Rohrwasser A, Terreros D, Morgan T, Ward K: temelde sorun kan basýncýný düzenleyen sistemlerin genlerindeki nokta mutasyonla oluþan genotip deðiþiklikleridir. Çok daha sýk olduðu düþünülen poligenik formda ise oldukça heterojen birçok sorun grubu ayný hastada bulunabilir (6). Poligenik HT Poligenik HT özellikleri sýralanacak olursa; tuza duyarlý HT, idrarda artmýþ kortizol, eritrosit membranýndan iyon geçiþ bozukluklarý, idrar kallikrein atýlým defektleri, barorefleks duyarlýlýðý, sempatik sinir sistemi aþýrý aktivasyonu, renin-anjiyotensin sistemi bozukluklarý gibi birçok deðiþik sorun izlenmektedir (7). Özellikle tuza duyarlý HT konusunda ciddi araþtýrmalar yürütülmektedir. Ýlk olarak ABD'de yaþayan zencilerin kan basýnçlarýnýn (KB) Afrika'dakilere göre yüksek saptanmasý ile gündeme gelmiþ ve arkasýndan aslýnda tüm ýrklarda görülebilen bir durum olduðu anlaþýlmýþtýr. Afrika'da yaþayanlara karþý ABD'deki zenciler daha fazla kalori alýp (insülin duyarlýlýðý ve glikoz intoleransý), tuz tüketirler ve daha az fiziksel aktivite gösterip belirgin ölçüde obeztirler. Çekici bir teoriye göre, bu zencilerin atalarý, Amerika'nýn kolonileþtirildiði kölelik devrinde, ani bir yapay seleksiyona, uðramýþlardýr (8). Afrika'dan Amerika'ya aylarca süren gemi yolculuðu sýrasýnda binlercesi ölen bu insanlardan, böbreklerinde su ve tuz tutma yeteneði daha geliþmiþ olanlarýn yaþamda kalma þansý daha fazla olmuþtur. Ayrýca genotipleri düþük tuz ve kalori alýmýna uyum saðlayan zencilerin çevresel koþullarýnýn deðiþmesi, fizyolojik sistemlerince desteklenmemiþtir. Normalde yüksek NaCl (>110 mmol/6 gr/gün) alýmýna fizyolojik yanýt renal kan akýmýnýn hýzlanmasý sonucunda glomerül filtrasyon hýzýnýn artýþýdýr. Tuza duyarlý bireylerde ise tuz alýmý ile renal kan akýmý azalýrken intraglomerüler basýnç düþer. Bu bireylerde renal fonksiyon (basýnç- natriürez) eðrisi tuza dirençli olanlardan daha düþüktür (9). Sonuçta tuza duyarlý bireylerde idrara tuz geçiþi çok daha yavaþ olmakta ve vücut tuzu tutmaya eðilim göstermektedir. Tuza duyarlý olan hastalarda diðerlerine göre daha ciddi kardiyovasküler ve renal prognoz izlenmektedir (10). Düþük Doðum Aðýrlýðý: Ýlk kez 20 yýl kadar önce düþük doðum aðýrlýlýðýna sahip çocuklarýn eriþkin yaþlarda HT geliþtirmeye eðilimli olduklarý öne sürülmüþtür (11). Ayrýca bu bireylerin ileri de diabetes mellitus (DM), hiperlipidemi ve visseral obeziteye sahip olma riskinin normal bireylere göre daha yüksek seyrettiði rapor edilmiþtir. Çeliþkili sonuçlar alýnsa da, yapýlan çalýþmalarda her 1 kg eksik doðum tartýsýnýn ileride 2,24 mmHg sistolik kan basýncýnda artýþla sonuçlandýðý gösterilmiþtir (12). Bu konu ile ilgili temel görüþ, bu bireylerdeki nefron sayýsýnýn normalin altýnda olduðu ve böbrek süzme alanýnýn azalmasýyla HT'nin oluþtuðu yönündedir. Sendrom X (Raven Hastalýðý): Raven (13) tarafýndan tanýmlanan bu sendromun bileþenleri, yüksek trigliserid düzeyleri, obezite, hiperinsülinemi, düþük HDL düzeyi ve HT'dir. Raven sendromunun genetik geçiþi ve ailesel daðýlýmlarý oldukça iyi tanýmlanmýþtýr. Bu olgularýn bazýlarýnda saptanan yüksek serum anjiyotensinojen düzeyleri yüksek KB'yi açýklayabilirken tüm olgulardaki tabloyu yansýtmamaktadýr. Monogenik HT: Monogenik esansiyel HT nedenleri ile ilgili bugüne kadar suçlanmýþ mutasyonlar Tablo 1'de gösterilmiþtir. Önemli olanlarý ise glukokortikoid yanýtlý aldesteronizm, Addusin gen defektleri, AME sendromu, Liddle hastalýðý, GYS-1 mutasyonu olarak sýralanabilir. Glukokortikoid Yanýtlý Aldosteronizm: Otozomal dominant geçiþli bu sendrom, aldosteron sentoz genindeki mutasyon Tablo 1. Esansiyel hipertansiyon etiyolojisinde suçlanan genetik bozukluklar. Genetik mutasyon Mekanizma Glukokortikoid Resöpterleri Artan Glukokortikoidler Anjiotensinojen Gen Polimorfizmi Artan Anjiotensinojen SA Geni Bilinmiyor Lipoprotein Lipaz Ýnsülin Rezistansý Kalýtsal Hiperaldosteronizm Artan Mineralokortikoid Etki Doðumsal Adrenal Sendrom Artan Mineralokortikoid Etki Liddle Sendromu Hipopotasemi Gitelman Sendromu Hipopotasemi Polikistik Böbrek Hastalýðý Böbrek Kistleri Kaynak Watt ve ark., 1992 Jeunomaitre ve ark., 1992 Iwai ve ark.,1994 Wu ve Ark.,1996 Lifton ve ark 1992 Mune ve ark.,1995 Shimkets ve ark.,1994 Simon ve ark.,1996 Reeders ve ark.,1986 • 2004 • cilt 13 • sayý 1 • 10 Angiotensinogen in essantial hypertension: From genetics to nephrology. J the American Society of Nephrology 2001;12:606-615 15- Tripodi G, Valtorta F, Torielli L, Chieregatti E, Salardi S et all: Hypertension-associated point mutations in the Adducin-? and ß subunits affect Actin cytoskeleton and ion transport. The American Society for Clinical Investigations 1996;2815-2822 16- Ferrandi M, Salardi S, Tripodi G, Barassi P, Rivera R, Manunta P; Evidence for interaction between adducin and Na+-K+-ATPase:relation to genetic hypertension. The American Physiological Society 1999;17:1338-1349 17- Luft F: Fýnlands Hypertensionsföreninig R.F: Symposium on Insulin resistance and hypertension. Genes related to cardiovascular disease. Tempera Leiras pub. 1999;6:24-27 18- Coulfield M, Lavender P, Newell-Price J, Kamdar S, Farral M et all: Angiotensionogen in human essantial hypertension. Hypertension 1996;28.1123-1125 19-Cusi D, Bianchi G: Renal mechanism of genetic hypertension: from the molecular level to the intact organism. Kidney Ýnternational 1996;49(6):1754-1759 sonucunda ortaya çýkar (14). Aldosteron salýnýmý tamamen ACTH kontrolünde kalmaktadýr. Doðumdan itibaren þiddetli HT bulunan olgularda, 30'lu yaþlarda serebrovasküler hemorajiler izlenebilmektedir. Hastalarda renin düzeyleri baskýlanmýþtýr, ancak hipokalemi görülme sýklýðý düþüktür. Tedavide düþük doz steroid kullanýlmaktadýr. Addusin Geni: Halen HT hastalarýnda izlenen iyon taþýnýmýndaki faklýlýklarýn açýklanabilmesi için araþtýrýlmaktadýr (15). Hücre iskeleti ve integral membran proteinleri, epiteliyal ve nöron hücrelerinde polaritenin saðlanmasý ve iyon taþýnmasýnda önemli bir rol oynamaktadýr. Aktin kökenli hücre-iskeleti özellikle nefron tübüler hücrelerinde üç deðiþik iyon taþýyýcýsýyla iliþkilidir. Bunlar sýrasýyla epiteliyal Na+ kanallarý, Na+-K+-Clyardýmcý taþýyýcýsý ve Na+-K+-ATPaz proteinleridir (16). Bu hücre-iskeleti proteinlerini oluþturan aktin/spektrin aðý bir heterodimer protein olan Addusin tarafýndan kontrol edilmektedir. Addusin genindeki defektler, Na+-K+ pompa aktivasyonunda (Vmak.) ciddi bir artýþa neden olarak tübüllerde daha fazla Na+ tutulmasýna yol açmaktadýr (Þekil 2). Addusin genindeki defektlerin Ýtalyan ve Fransýz tuza duyarlý HT hastalarýnda varlýðý gösterilmiþtir (17). α−Addusin Na+ Vmak. ATP-az TP-az CI- K+ NaCI Yrd. taþýn Distal Nefron K an Akýmý Tübül Lümeni Na+ Tübüllerde daha fazla Na+ tutulur Þekil 2. Alfa-Addusinin distal nefrondaki etkisi. K+ Na+ Kortizol-Kortizon 11βHSD2 Na+ K+ Kan Akýmý Tübül Lümeni ENaC Daha distal nefron Þekil 3. Daha distal nefronda 11βHSD2 enziminin ENaC üzerinden etkisi. Belirgin Mineralokortikoid Fazlalýðý Sendromu (AME: apparent mineralocorticoid excess): Otozomal resesif geçiþ gösteren bu sendromda sorun 11βhidroksi steroid dehidrogenaz enziminin daha çok böbreðe özel izoformundadýr. Normalde mineralokortikoid reseptör düzeyinde aktif olan kortizol, bu enzim sayesinde, inaktif metabolit olan kortizona dönüþmektedir (18). 11βHSD2 genindeki defekt sonucunda, inaktif metabolite dönüþemeyen kortizol, reninanjiotensin sistemini baskýlamakla birlikte, mineralokortikoid reseptörleri üzerinden Na+ tutulmasýna yol açýp, kan basýncýnýn yükselmesine neden olmaktadýr (Þekil 3). Olgularda polimorfizm sonucunda genotipik deðiþimler izlenilmektedir. Taný, idrardaki kortizol/kortizon oranýndaki artýþýn görülmesi ile konulmaktadýr. Liddle Sendromu: Otozomal dominant geçiþli bir hastalýktýr. Erken dönemde hipokalemik hipertansiyon ile birlikte düþük renin ve aldosteron düzeyleri izlenir (19). Klinik duruma yol açan sorun distal tübül hücrelerindeki epiteliyal sodyum kanallarýndadýr (ENaC). ENaC birbirinin benzeri üç ayrý (α, β, γ) bileþene sahiptir. Bu kanallarýn baþlýca görevleri aldosteronun etkisi altýnda Na+ geri emilimidir. Onaltýncý kromozomda bu geni kodlayan enzimdeki defekt sonucunda bu kanallar aþýrý aktivasyon göstermekte, renal Na+ geri emilimi ve K+ salýnýmý artmaktadýr. Kas Glikojen Sentaz Geni (GYS-1): Glikojen sentaz enzimi kas dokusuna insülin uyarýmý ile glikojen alma mekanizmalarýnda kilit rol oynamaktadýr. GYS-1 geni buna baðlý olarak iskelet kasýna baðlý insülin direncinde önemli bir aday olarak görülmektedir. GYS-1 genin deðiþik polimorfik çeþitleri ile insülin direnci, tip-2 DM ve HT arasýndaki iliþki bir çok çalýþmada gösterilmiþtir (17). Ýnsan genomu çalýþmalarý hastalýklarýn anlaþýlmasý konusunda oldukça önemli sonuçlar vermekte ve pek çok hastalýðýn temel yapýsýný moleküler düzeyde kavramamýza yol açmaktadýr. Esansiyel HT'nin gizemli altyapýsýnýn kavranmasý için eldeki ipuçlarýnýn deðerlendirilmesi sonucunda çalýþmalar moleküler genetik araþtýrmalara kaymýþtýr. Bu konudaki en umut veren çalýþmalar ise, böbreklerdeki iyon deðiþimi mekanizmalarý üzerinde yoðunlaþmýþtýr. • 2004 • cilt 13 • sayý 1 • 11