Urinary proteomics: role of putative markers of Epithelial Sodium Channel (ENac) activation

La proteomica urinaria sta diventando un utile approccio metodologico per l’identificazione di potenziali marcatori di malattia. Noi abbiamo studiato l’ipertensione arteriosa ed, in particolare, l’iperaldosteronismo primitivo (PA) analizzando urine ed esosomi urinari di soggetti sani e pazienti ipertesi. L’iperaldosteronismo primitivo è la più comune causa di ipertensione secondaria causata da un eccessiva secrezione di aldosterone con riassorbimento di sodio e conseguente espansione volemica mediata dall’attivazione del canale epiteliale del sodio (ENaC) a livello renale. Nonostante l’alta prevalenza della malattia, la fisiologica regolazione dell’ENaC non è pienamente chiara e inoltre l’iter diagnostico per l’iperaldosteronismo primitivo ancora oggi non presenta un’ottimale accuratezza. Prostasina, una serin-proteasi GPI-ancorata, attiva l’ENaC portando al riassorbimento di sodio a livello del tubulo distale; la prostasina è rilasciata nei fluidi extracellulari, comprese le urine. Dati precedenti hanno ipotizzato una diretta correlazione tra prostasina urinaria e l’attivazione della cascata di segnale indotta dall’aldosterone ma un’associazione quantitativa non era mai stata dimostrata nei soggetti normotesi. Abbiamo analizzato le urine di soggetti sani con un metodo quantitativo (ELISA) e abbiamo riscontrato la presenza di prostasina in urine di soggetti di entrambi i sessi senza differenze significative; abbiamo descritto, inoltre, una correlazione diretta fra prostasina e natriuresi e tra prostasin e ARR ( rapporto tra aldosterone e renina, usato come test di screening per l’iperaldosteronismo primitivo). Inoltre prostasina sembra essere modulata, come l’ARR, dalla terapia estro-progestinica in giovani donne normotese. Prostasina presenta una variazione diurna simile all’ARR e all’ADH ( adiuretina o vasopressina). Nei pazienti ipertesi la concentrazione urinaria di prostasina è più elevata in pazienti affetti da PA rispetto a quelli affetti da ipertensione essenziale (EH). In conclusione la prostasina potrebbe essere un marcatore di attivazione dell’ENaC in vivo.

Urine proteomic is becoming an useful approach to discover potential biomarkers of disease. We investigated arterial hypertension and specifically primary aldosteronism (PA), analyzing urine and urinary exosomes in healthy subjects and hypertensive patients. Primary aldosteronism (PA) is the most common cause of secondary hypertension caused by an aldosterone excess with consistent sodium retention and volume expansion mediated by the renal epithelial sodium channel (ENaC) activation. Despite the high prevalence of the disease, the physiological regulation of ENaC activation is not yet fully elucidated, and the PA diagnostic work-up still lacks optimal accuracy. Prostasin, a GPI-anchored serine protease, activates ENaC leading to Na+ reabsorption; prostasin is released in extracellular fluids, including urine. Previous data have suggested a direct association between urinary prostasin and the activation of an aldosterone-driven pathway, but a quantitative association has never been demonstrated in normotensive subjects. We analyzed urine of healthy subjects with a quantitative method (ELISA assay) and we found prostasin in both the genders without differences; we described a direct correlation between prostasin and natriuresis and between prostasin and ARR (aldosterone to renin ratio, the screening test used for primary aldosteronism diagnosis). Moreover prostasin seemed to be modulated, like ARR, by estro-progestinic therapy in normotensive young women. Prostasin presented a diurnal variation pattern similarly to ARR and ADH. In hypertensive patients prostasin was higher in those affected by PA compared with those with essential hypertension (EH). In conclusion urinary prostasin seems to grossly reflect the extent of ENaC activation in vivo.