Einfluss von arterieller Hypertonie und chronischer Niereninsuffizienz auf die Gefäßeigenschaften und Methylierung der TRPC3- und TRPC6-Promotorstelle

Abstract

Einleitung. Die arterielle Hypertonie und die chronische Niereninsuffizienz stellen zwei häufige Erkrankungen des modernen Zeitalters dar. Beide gehören zu den wichtigsten Risikofaktoren für arteriosklerotische Gefäßveränderungen und kardiovaskuläre Morbidität und Mortalität. Studien in Nagetiermodellen und in diversen menschlichen Geweben haben gezeigt, dass die TRPC3- und TRPC6-Expression bei Hypertonie signifikant verändert ist. Epigenetische Veränderungen in der Promotorregion können zu einer Veränderung der Genexpression führen. Die DNA-Methylierung von CpG-Inseln stellt dabei eine der bedeutsamsten epigenetischen Regulationsmechanismen dar. In dieser Arbeit wurde untersucht, ob die Methylierung der TRPC3- und der TRPC6-Promotorstelle mit essentieller Hypertonie assoziiert ist. Methodik. Die Gefäßsteifigkeit der großen und kleinen Gefäße (S1 und S2) wurde mittels Applanationstonometrie ermittelt. Der reflektive Index (RI) und die endotheliale Funktion wurden mit Hilfe der digitalen Photopletysmographie bestimmt. Der Methylierungszustand der TRPC3- und TRPC6- Promotorstellen wurde durch Methylierungsspezifische PCR (MSP) in humanen Monozyten untersucht (TRPC3 n=121, TRPC6 n=44). Ergebnisse. Die Patienten mit essentieller Hypertonie hatten signifikant höhere Werte im Vergleich zu der Kontrollgruppe in Bezug auf die arterielle Steifigkeit der großen (S1) und kleinen Gefäße (S2). Zwischen den Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz und der Kontrollgruppe ergab sich kein signifikanter Unterschied bezüglich S1 und S2. Es zeigte sich eine positive Korrelation sowohl zwischen S1 als auch zwischen S2 und dem Pulsdruck. Es ergab sich keine Korrelation zwischen S1, sowie S2 und der Kreatinin-Clearance. Der RI war unter den drei untersuchten Gruppen nicht signifikant unterschiedlich. Die endotheliale Funktion gemessen an der reflektiven Hyperämie war bei der Kontrollgruppe signifikant besser als bei den Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz. Es zeigte sich kein signifikanter Unterschied in dem Methylierungszustand der vermuteten TRPC3- und TRPC6-Promotorstellen zwischen Patienten mit essentieller Hypertonie, Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz und der normotensiven Kontrollgruppe (bei der TRPC6 wurden nur die Patienten mit essentieller Hypertonie und die normotensive Kontrollgruppe untersucht). Die Patienten, bei denen das vermutete TRPC3- bzw. TRPC6-Promotorregion methyliert war (unabhängig von der Gruppenzugehörigkeit), hatten signifikant höhere diastolische Blutdruckwerte. Schlussfolgerung. Die arterielle Gefäßsteifigkeit war bei Patienten mit essentieller Hypertonie im Vergleich zu der Kontrollgruppe signifikant erhöht. Die Gefäßsteifigkeit zeigte aber keine Korrelation mit der Nierenfunktion. Die endotheliale Funktion war bei den Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz signifikant reduziert im Vergleich zu der Kontrollgruppe. In dieser Arbeit konnte keine Assoziation zwischen dem Methylierungszustand der TRPC3- und TRPC6-Promotorstellen und essentieller Hypertonie beobachtet werden. Methylierungen in der TRPC3- bzw. TRPC6-Promotorregion könnten jedoch mit erhöhten diastolischen Blutdruckwerten in Verbindung stehen.

Introduction. Arterial hypertension and chronic kidney disease are two common modern age diseases. Both are major risk factors for arteriosclerotic vessel changes and cardiovascular morbidity and death. TRPC3 and TRPC6 expression is significantly altered in hypertension in rodents and humans in monocytes, endothelial cells and vascular smooth muscle cells. Epigenetic changes of the promoter region of genes are a well established cause for altered gene expression. A very common form of epigenetic attenuation is methylation of cytidin-residues of cytosine-guanosine-dinucleotides by DNA-methyltransferase. In the present study, we hypothesized that methylation of the predicted promoter region of TRPC3 and TRPC6 is associated with essential hypertension. Methods. The arterial stiffness (S1 and S2) was measured using applanation tonometry. For the measurement of the reflective index (RI) und the reactive hyperaemia we used digital photoplethysmography. TRPC3 and TRPC6 promoter methylation was evaluated by using methylation-specific PCR (MSP) in human monocytes (TRPC3 n=121, TRPC6 n=44). Results. Patients with essential hypertension had significantly stiffer vessels (S1 and S2) compared with the control group. There was no significant difference between the arterial stiffness of the patients with chronic renal failure and the control group. We saw a positive correlation between S1, S2 and the pulse pressure, but no correlation between S1, S2 and the creatinine clearance. The reflective index showed no significant difference between the groups. The endothelial function was reduced in patients with chronic kidney disease compared to the control group. Promoter methylation of TRPC3 was not altered in monocytes of patients with arterial hypertension in comparison to patients with chronic kidney disease or in comparison to patients with normal blood pressure. Promoter methylation of TRPC6 was also not altered in monocytes of patients with arterial hypertension in comparison to patients with normal blood pressure. Patients with methylated TRPC3 or TRPC6 promoter had significantly higher diastolic blood pressure. Conclusion. The arterial stiffness (S1, S2) was significantly higher in patients with essential hypertension compared to the control group. There was no correlation between the arterial stiffness and the kidney function. The endothelial function was significantly reduced in patients with chronic renal disease compared to the control group. The present study did not find evidence that arterial hypertension is associated with altered TRPC3 or TRPC6 promoter methylation in humans.