Funktionelle Untersuchung neuer Mutationen des NaCl-Cotransporters der Niere beim Gitelman Syndrom

Problemstellung: Das Gitelman-Syndrom gehört zu den häufigsten genetischen Salzverlusterkrankungen der Niere. Hervorgerufen wird es durch Mutationen des NaCl-Kotransporters NCCT (SLC12A3). Bislang ist nur wenig über die Auswirkungen der identifizierten Mutationen auf funktionelle Eigenschaften des NCCT-Proteins bekannt. Zielsetzung dieser Arbeit war daher die Analyse eines Spektrums von 8 neu identifizierten Mutationen des SLC12A3 Gens in Hinblick auf die Transportaktivität und den Zellmembraneinbau des NCCT Proteins (R83W, R135C, T180R, D486N, S614P, G731R, R887Q, V1015M). Methoden: Nach heterologer Expression in Eizellen des Krallenfrosches Xenopus laevis wurde durch Tracer-Flux Messungen die NCCT-Transportaktivität ermittelt und durch Immunfluoreszenzanalysen die Oberflächenexpression erfasst. Ergebnisse: Alle untersuchten Mutationen führten zu einem kompletten Funktionsverlust des NCCT-Proteins. Untersuchungen zur Oberflächenexpression des Transporters konnten den Grund für die Störung der Transporterfunktion für die Mutation R83W identifizieren, dieses mutierte Protein konnte nicht in der Plasmamembran detektiert werden. Die Mutationen G731R, Q887R und V1015M zeigten sowohl Signale in der Zellmembran der Oozyte als auch im Cytosol. Bei diesen Mutationen kann als Begründung für die fehlende Aktivität des Transporters ein verminderter Einbau oder ein vermehrter Umsatz des Proteins in der Membran der Oozyte verantwortlich sein. Bei den Mutationen R135C, D486N und S614P, die in der Oberflächenexpression nicht von dem Wildtyp zu unterscheiden waren, muss eine Störung auf funktioneller Ebene vorliegen. Schlussfolgerungen: Gitelman-assoziierte Mutationen des SLC12A3 Gens führen über verschiedene Mechanismen zu einem kompletten Funktionsverlust des NCCT Proteins. Die phänotypische Varianz des Gitelman-Syndroms resultiert daher nicht aus unterschiedlichen Restaktivitäten des NCCT-Proteins sondern eher aus unterschiedlichen Ausprägungen kompensatorischer NaCl reabsorbierender Mechanismen der Niere.