Néonatale hypertension artérielle pulmonaire - Intermédiaires cycle de l'urée, production d'oxyde nitrique, et carbamoyl-phosphate synthétase Fonction Delinda L. Pearson, M. D. Sheila Dawling, Ph. D. William F. Walsh, M. D. Jonathan L. Haines, Ph. D. Brian W. Christman, M. D. Amy Bazyk, M. S. Nathan Scott, B. A. et Marshall L. Summar, M. D. Contexte La production endogène d'oxyde nitrique est vital pour la diminution de la résistance vasculaire pulmonaire qui se produit normalement après la naissance. Le précurseur de l'oxyde nitrique est l'arginine, une urée cycle intermédiaire. Nous émettons l'hypothèse que de faibles concentrations d'arginine se corréler avec la présence d'une hypertension pulmonaire persistante du nouveau-né et que l'alimentation de ce précurseur pourrait être affectée par un polymorphisme fonctionnel (le remplacement de l'asparagine de la thréonine à la position 1405 [T1405N]) en carbamoyl-phosphate synthétase, qui commande l'étape limitant la vitesse du cycle de l'urée. Médias dans cet article Article Activité L'échec de la transition vers une circulation cardiorespiratoire à des résultats à la naissance dans l'hypertension pulmonaire persistante du nouveau-né. Caractérisé par la résistance vasculaire pulmonaire élevée avec shunt extrapulmonaire droite à gauche de sang à travers le canal artériel de brevet ou le foramen ovale, hypertension pulmonaire persistante peut entraîner une hypoxémie mortelle, chez les nouveau-nés. L'hypertension pulmonaire transitoire se produit dans 1,9 de 1000 nouveau-nés et est associé à un taux de 11 pour cent de la mortalité. 1 L'administration de l'oxyde nitrique inhalé peut être un traitement efficace de l'hypertension pulmonaire persistante du nouveau-né. 2-4 oxyde nitrique endogène est critique dans la transition vers une circulation pulmonaire à la naissance 5,6 et dans la régulation de la résistance vasculaire pulmonaire. Les cellules endotheliales produisent 7,8 oxyde nitrique à partir du précurseur de L-arginine, 9,10 un acide aminé fourni par le cycle de l'urée. En théorie, par conséquent, il existe un lien entre la production de monoxyde d'azote et le cycle de l'urée. Lors de gestation de 36 semaines, les enzymes de la fonction de cycle de l'urée à seulement 40 à 90 pour cent des niveaux trouvés chez les adultes. 11,12 carbamoyl phosphate synthétase-catalyse la première étape du cycle de l'urée, de détermination de vitesse (Figure 1 Figure 1 Les enzymes et des produits intermédiaires dans le cycle de l'urée et de l'oxyde nitrique Pathway.). Les variations génétiques à l'activité de cette enzyme en aval influent sur la disponibilité des produits intermédiaires urée cycle. Nous avons récemment décrit une transversion C à un nucléotide dans l'exon 36 du gène qui code pour carbamoyl-phosphate-synthétase, ce qui entraîne le remplacement de l'asparagine (Asn) pour la thréonine (Thr) en position 1405 (T1405N), qui se trouve dans la critique N - acetylglutamate domaine de liaison. 14 Auparavant, chez les adultes donnés chimiothérapie à haute dose pour la transplantation de moelle osseuse, nous avons observé que les patients atteints de la variante Thr1405 de cette enzyme avaient des concentrations plus faibles de la citrulline et des taux plus élevés de maladie veino-occlusive hépatique et la mort que ceux avec la variante Asn1405. 14 Nous émettons l'hypothèse que de faibles concentrations d'urée les intermédiaires du cycle et des précurseurs d'oxyde nitrique arginine et de citrulline se corréler avec la présence d'une hypertension pulmonaire persistante du nouveau-né. Nous avons également émis l'hypothèse que la distribution du polymorphisme à la position 1405 dans carbamoyl phosphate synthétase-varierait entre les nourrissons atteints et ceux sans hypertension pulmonaire persistante. Entre le 1er Juillet 1999, et le 30 Juin 2000, les nouveau-nés nés à une gestation de 35 semaines ou plus tard, pesés au moins 2 kg à la naissance, et ont été admis au Centre médical de l'Université Vanderbilt avec une exigence de l'oxygène supplémentaire à cause de détresse respiratoire ont été évaluées pour une éventuelle inscription dans cette étude. Les nourrissons atteints de restriction intra-utérine de croissance, une infection confirmée par culture, les anomalies congénitales, ou les causes anatomiques de l'hypertension artérielle pulmonaire ont été exclus. Au moment de l'inscription (ligne de base), lorsque les nourrissons étaient entre 6 et 72 heures d'âge, de 3 ml de sang a été prélevé à partir d'un cathéter ombilical artère avant la transfusion sanguine, l'apport en protéines entérale ou parentérale, ou de l'administration de monoxyde d'azote inhalé. Approbation du comité d'examen institutionnel et le consentement éclairé écrite des parents ont été obtenus. Les nourrissons ont reçu un diagnostic d'hypertension pulmonaire persistante si elles avaient subi des pressions partielles d'oxygène artérielle en dessous de 100 mm Hg tout en respirant 100 pour cent d'oxygène supplémentaire, malgré la ventilation mécanique; un coeur structurellement normale; et une pression artérielle pulmonaire anormalement élevée à l'échocardiographie. Une pression artérielle pulmonaire élevée a été considéré comme présent si il y avait soit de droite à gauche débit ou bidirectionnel à travers le canal artériel de brevet ou foramen ovale (chez 26 patients) ou une pression artérielle pulmonaire systolique supérieure ou égale à la pression artérielle systémique selon la mesure Doppler du jet régurgitation tricuspidienne-(chez 5 patients). Les nourrissons atteints de détresse respiratoire qui ne disposent pas de l'hypertension artérielle pulmonaire selon ces critères ont été désignés comme témoins. Dans tous les enfants en bas âge, l'indice d'oxygénation maximale a été calculée (comme la fraction d'oxygène inspiré multiplié par la pression moyenne des voies aériennes, divisée par la pression partielle de l'oxygène artériel, multiplié par 100). Les données sur les caractéristiques cliniques ont été récupérées à partir des dossiers médicaux sans connaissance des résultats de laboratoire ultérieures. Le personnel de laboratoire, les cardiologues pédiatriques et les autres soignants étaient pas au courant de la scolarisation des enfants dans l'étude. Tous les nourrissons ont été traités selon les directives institutionnelles. Recrutement alvéolaire a été réalisée avec soit la ventilation mécanique conventionnelle ou à haute fréquence d'oscillation; les nourrissons qui ont eu par la suite une pression partielle de l'oxygène artériel en dessous de 80 mm Hg tout en respirant 100 pour cent de l'oxygène supplémentaire reçu l'oxyde nitrique inhalé. Les nourrissons sans blessures irréparables qui avaient une pression partielle de l'oxygène artériel en dessous de 50 mm Hg malgré un traitement médical maximal reçu oxygénation par membrane extracorporelle. Seul un enfant qui remplissait les critères pour l'entrée dans l'étude a été exclu de l'analyse ultérieure. Cet enfant avait pas de réponse à l'oxyde nitrique inhalé et est mort après oxygénation par membrane extracorporelle a été interrompu. L'examen d'un échantillon de biopsie a révélé poumons alvéolo-capillaire dysplasie, une cause anatomique de l'hypertension pulmonaire. Mesures de laboratoire Analyse des acides aminés a été réalisée sur des extraits sans protéines de plasma frais. Les acides aminés ont été séparés par Chromatographie d'échange de cations (7300 analyseur d'acides aminés, Beckmann, Palo Alto, Calif.). Après la conversion avec hydrate de tricétohydrindène, amines primaires ont été détectés à 570 nm et les amines secondaires à 440 nm. Les niveaux de tous les acides aminés détectables ont été mesurées après étalonnage de l'analyseur. Les concentrations plasmatiques des métabolites d'oxyde nitrique ont été mesurés dans un sous-groupe de 10 enfants consécutifs à qui ont été obtenus des échantillons de plasma et immédiatement congelées à -20 ° C. Avec l'utilisation d'un dosage colorimétrique non enzymatique (Oxford Biomedical Research, Oxford, Mich.), Les échantillons de plasma ont été déprotéinées avec du sulfate de zinc, et les nitrates dans les échantillons ont été réduits en nitrites par incubation avec des billes de cadmium. Après centrifugation, le sulfanilamide et de Griess Réactifs de N - (1-naphtyl) éthylènediamine sont ajoutés séquentiellement aux surnageants. Absorbances ont été mesurées à 540 nm; une courbe d'étalonnage tracée à partir des absorbances de normes de nitrite de sodium dilué a été utilisé pour déterminer les concentrations des metabolites de monoxyde d'azote dans les échantillons. 15-17 Les concentrations d'ammoniac ont été mesurées dans des échantillons de plasma frais réfrigérés au moyen de la technologie sèche-slide (Vitros 950 Analyzer, Ortho Clinical Diagnostics, Rochester, NY). Après la conversion d'urée en ammoniac par l'uréase, les concentrations de l'azote uréique du sang ont été mesurés par des méthodes identiques. L'analyse des polymorphismes dans carbamoyl phosphate synthétase - Génotypes synthétase carbamoyl-phosphate ont été déterminés par un seul brin analyse de polymorphisme de conformation. L'ADN génomique a été isolé à partir de préparations de sang total (Qiagen, Valencia, Calif.). Les amorces oligonucléotidiques et la réaction en chaîne par polymerase ont été utilisées pour amplifier un fragment de 253 pb englobant la transversion-C-A à la position 4332 au nucléotide de l'exon 36 du gène codant pour carbamoyl-phosphate synthetase. Après traitement avec du formamide, des échantillons des nourrissons et des échantillons de contrôle précédemment séquencés ont été soumis à une électrophorèse pendant cinq heures à 4 ° C dans un gel non dénaturant (FMC, Rockland, Maine), puis ont été colorées avec du nitrate d'argent pour détecter des fragments d'ADN. Une technique identique a été utilisée pour détecter les deux autres polymorphismes carbamoyl phosphate synthétase-, une résultant de la substitution de l'alanine à la position 344 à la thréonine (T344A) et l'autre de la suppression du CTT en position 118 de l'ADN complémentaire (118delCTT). Le polymorphisme à la position 344 glutaminase réside dans le sous-domaine non fonctionnel de carbamoyl-phosphate synthetase, tandis que 118delCTT se produit dans la région 5 'non traduite du gène. Les distributions de ces deux polymorphismes ont été utilisés comme contrôles internes pour d'autres variations dans le gène codant pour la synthétase carbamoyl-phosphate. Analyse statistique Les concentrations plasmatiques d'acides aminés, les métabolites d'oxyde nitrique, l'ammoniac et de l'urée sanguine chez les nourrissons atteints d'hypertension pulmonaire ont été comparés avec ceux des contrôles au moyen de la somme des rangs de test de Wilcoxon pour ajuster les valeurs aberrantes. Toutes les données sont présentées sous forme de moyenne ± SD. Les valeurs P de 0,05 ou moins ont été considérés pour indiquer la signification statistique. Pour déterminer si les polymorphismes dans carbamoyl phosphate synthétase, étaient en équilibre Hardy-Weinberg, les fréquences des alleles et des génotypes ont été analysés. La loi de Hardy-Weinberg indique que q 2 + p 2 + 2pq = 1, où p et q sont les fréquences alléliques dans un système à deux allèles. Analyse des distributions des génotypes synthétase carbamoyle-phosphate a été réalisée par analyse du chi carré avec 2 degrés de liberté. Les valeurs attendues ont été calculées avec les fréquences des allèles présents dans un groupe déjà étudié de plus de 400 adultes indépendants qui vivaient dans la même zone géographique et avait la même répartition des origines ethniques que les nourrissons de cette étude.