Syndrome de LiddleSyndrome de Liddleet canal sodium épithélial et canal sodium épithélial

(ENaC)(ENaC)

Lise Lelandais

31 mai 2012

PlanPlan

• Syndrome de Liddle : présentation clinique et biologique

•Bases génétiques du syndrome de Liddle

•Canal sodium épithélial (ENaC)

•Hyperactivation de ENaC dans le syndrome de Liddle

•Traitement du syndrome de Liddle

•Conclusion, perspectives

Syndrome de Liddle : une cause d'HTA monogéniqueSyndrome de Liddle : une cause d'HTA monogénique

1ère description en 1963

Transmission autosomique dominante

HTA sévère, précoce (débute dans l'enfance)

HTA associée à hypokaliémie

Pénétrance incomplète

Conséquences :

Cérébro-vasculaires (AVC hémorragique)

Insuffisance rénale chronique néphroangiosclérose conséquences de

l'hypokaliémie chronique (NTIC)

Liddle et al., Trans. Assoc. Am. Physicians 1963

Jeunemaitre et al., J Hypertens 1997

HTA sévère

+ hypokaliémie

+ alcalose métabolique

+ rénine et aldostérone basses

=>pseudohyperaldostéronisme

Différentes étiologies du pseudohyperaldostéronismeDifférentes étiologies du pseudohyperaldostéronisme Causes endocriniennes :

Syndrome de Cushing Excès de cortisol Stimulation du récepteur des minéralocorticoïdes (effet « aldostérone like » des

gluco-corticoïdes) Hyperplasie congénitale des surrénales

Déficit affectant certaines enzymes impliquées dans la synthèse des stéroïdes 2 formes d’HSC avec HTA et hypokaliémie par excès de désoxycorticostérone :

déficit en 11hydroxylase et en 17 hydroxylase Causes rénales : tubulopathies simulant un excès d'aldostérone :

Syndrome de Liddle (pseudo-hyperaldostéronisme de type 1) Excès apparent en minéralocorticoïdes (AME-1)

Affection autosomique récessive Déficit en 11 hydroxystéroïde déshydrogénase (11HSD) Anomalie de l’inactivation du cortisol dans le tube collecteur : demi-vie

augmentée.

Syndrome de Liddle : bases génétiquesSyndrome de Liddle : bases génétiques

Analyse de liaison au sein de familles atteintes :

Coségrégation de la maladie avec le gène codant pour la sous-unité béta de canal sodium épithélial (Shimkets et al., Cell., 1994)

Mutations identifiées par la suite : Gènes SCNN1B et SCNN1G (chromosome 16p) : sous unités β et ɣ du ENaC

Régression des anomalies (HTA et hypokaliémie) avec une transplantation rénale :

=> anomalie primitive = tubules rénaux (Botero-Velez et al., N Engl J Med 1994)

=> réabsorption excessive de sodium

Hypothèse : mutation du canal sodium épithélial (responsable de la réabsorption de Na+ au niveau du tube collecteur) ?

Rôle du canal sodium épithélial (ENaC)Rôle du canal sodium épithélial (ENaC)

Tube collecteur : membrane cellulaire apicale

1-3 % de la réabsorption totale de sodium

Rôle critique dans la régulation de la réabsorption sodée (FeNa : 0.5-5%)

Inhibé par l’amiloride

Réabsorption sodique couplée à excrétion de potassium

Capillaire péri-tubulaire

Tube collecteur

Composition du canal sodium épithélialComposition du canal sodium épithélial Polymère 3 sous-unités:

α : essentiel de la structure et la fonction du canal.

β , ɣ : rôle régulateur.

homologie de séquence

Canessa et al., Nature, 1993

Domaines N et C terminaux intracellulaires 2 domaines trans-membranaires 1 boucle extra-cellulaire (80% des aa) 1 domaine PY (2Prolines-1AA-1Tyrosine) à l'extrêmité C-terminale

Firsov et al., EMBO J, 1995

Régulation du canal sodium épithélialRégulation du canal sodium épithélial

Rôle du domaine PY dans la régulation de ENaC

Interaction avec Nedd4-2 (ubiquitine ligase)

Dégradation de ENaC

Staub et al., EMBO J 1996

Rôle régulateur de l’aldostérone sur la réabsorption sodée Rôle régulateur de l’aldostérone sur la réabsorption sodée

Récepteur des minéralocorticoïdes

Facteur de transcription ligand dépendant

Transcription de différents gènes

– Na-K ATPase

– Sgk1 (Debonneville et al., EMBO J, 2001)

– kinase

– Phosphorylation de Nedd4-2

– Inhibition de la dégradation de ENaC.

=> L’aldostérone active la réabsorption sodée au niveau du tube collecteur.

Mutations retrouvées dans le syndrome de LiddleMutations retrouvées dans le syndrome de Liddle

Mutation non-sens

Mutation frame-shift

Protéine tronquée ne contenant pas le domaine PY

Mutation faux sens touchant le domaine PY

Domaine PY non fonctionnel

Vehaskari et al., Pediatr Nephrol. 2009

Hyperactivation du ENaC dans le syndrome de LiddleHyperactivation du ENaC dans le syndrome de Liddle

Augmentation du nombre de canaux par diminution de leur dégradation

=> mutation gain de fonction

Rotin, BMC Biochem. 2008

Ovocyte de XénopeADNc

Activité globale de ENaC = courant sodique sans amiloride – courant sodique avec amiloride

Ɣ

αβ

amiloride

Ac anti-FLAG

Conséquences des mutations retrouvées dans le Conséquences des mutations retrouvées dans le syndrome de Liddle sur l’activité du ENaCsyndrome de Liddle sur l’activité du ENaC

L'activité de EnaC est corrélée au nombre de sous unités de EnaC à la surface cellulaire

β R564 stop

Ɣ

αβ

Hyperactivation de ENaC = augmentation du nombre de canaux à la surface des cellules + augmentation de la probabilité d'ouverture du canal

Firsov et al., Proc Nat Acad Sci USA,1996.

Mesures effectuées dans ce modèle :- Nombre de canaux à la surface cellulaire (nombre d’Ac fixés)- Activité globale des canaux INa= Nombre de canaux x probabilité d’ouverture

L'hyperactivation du ENaC aboutit au L'hyperactivation du ENaC aboutit au pseudohyperaldostéronismepseudohyperaldostéronisme

Capillaire péri-tubulaire

Tube collecteur

Expansion volémique, HTA

hypokaliémie SRAA

Rénine et aldostérone basses

Na

K

Traitement du syndrome de LiddleTraitement du syndrome de Liddle

Régime hyposodé

Inhibiteurs du ENaC :

Amiloride à doses faibles (10 à 30 mg/j) : Jeunemaître et al., J Hypertens., 1997.

1 mère et ses 3 enfants

Traités par AMILORIDE 20 mg/j

Normalisation de la TA et de la kaliémie

11 ans de suivi

Triamtérène

Spironolactone inefficace

Dans les formes sévères avec insuffisance rénale terminale : transplantation rénale.

RésuméRésumé

Profil clinique :

HTA sévère, résistante, précoce.

transmission autosomique dominante,

conséquences cérébro-vasculaires et rénales

Profil biologique :

HTA

hypokaliémie

rénine et aldostérone basses

=> pseudohyperaldostéronisme

Bases génétiques : mutations activatrices des sous-unités béta et gamma de ENaC

Traitement : inhibiteurs de ENaC (amiloride)

Perspectives Perspectives

Implications de polymorphismes de ENaC dans l’HTA essentielle ? (Baker et al., Hypertension, 2002).

– Dans une population noire de Londres, variant T594M de la sous unité béta de ENaC (fréquence : 5%)

– Association avec HTA avec hypokaliémie

– Efficacité de l’amiloride dans le contrôle de l’HTA.

Sd de Liddle = HTA monogénique

Mutation de ENaC

Hyperactivation majeure de ENaC

HTA sévère, précoce

Une partie des HTA « essentielles » rencontrées dans la population générale

Hyperactivation modérée de ENaC

HTA

Efficacité de l’amiloride

Polymorphisme de ENaC

Merci de votre attention.

BibliographieBibliographie

La Na-K ATPase au pole basal pompe le Na+ hors de la cellule, le K+ à l’intérieur de celle-ci.

Potentiel de repos de la membrane basolatérale d’environ -70mV.

Le K+ intracellulaire peut sortir de la cellule par des canaux K+ situés des deux côtés de la cellule.

Na-K ATPase

Na+

K+

Na+

K+

-20mV -70mV

Gradient chimique de Na+ : entrée passive d’ions Na+ au pole apical de la cellule tubulaire par l’ENaC.

Dépolarisation de la membrane cellulaire apicale à - 20mV

Gradient électro-chimique en faveur de sortie du K+ du côté de la lumière tubulaire.

Couplage entre la réabsorption du Na+ et la secrétion de K+.

Augmentation du nombre de canaux par diminution de leur dégradation

Perte du domaine régulateur PY

Augmentation de l'activité des canaux par augmentation de la probabilité d'ouverture

Perte d’un autre domaine modulant la probabilité d’ouverture ?

Hyperactivation du ENaC dans le syndrome de LiddleHyperactivation du ENaC dans le syndrome de Liddle

=> mutations gain de fonction

Canessa et al., Nature, 1993

Firsov et al., EMBO J, 1995Jasti et al., Nature, 2007

• HTA du nouveau-né

• Cas recensé chez un nouveau-né (10 semaines de vie )• Cas le plus précoce décrit dans la littérature.• HTA, absence d’antécédents familiaux•Résistance aux différents traitements anti-hypertenseurs (béta bloquants, IEC, anti-hypertenseurs centraux, inhibiteurs calciques, spironolactone)• Régression de l’HTA après traitement par amiloride, recrudescence à l’arrêt du traitement => diagnostic de sd de Liddle.

• Pénétrance incomplète pour l’HTA et l’hypokaliémie

Melander et al., Hypertension, 1998 Assadi et al., Pediatr Nephrol., 2003.

Canessa et al., Nature, 1993

Firsov et al., EMBO J, 1995Jasti et al., Nature, 2007