De rol van de endothelial surface layer in de regulatie van de natrium- en volumebalans

Natrium (Na+) speelt een sleutelrol bij het handhaven van het volume homeostase
en bloeddruk (RR), Het verschil tussen Na+ opname en Na+ uitscheiding, de Na +
balans, wordt gereguleerd door de nieren. De regulering van de Na+ balans door
de nieren wordt verondersteld de belangrijkste determinant van extracellulaire
vloeistof volume (ECV) te zijn. Recente studies hebben echter aangetoond dat
Na+ ook in het interstitium van de huid wordt gereguleerd, door non-osmotische
binding aan negatief geladen glycoaminogycanen (GAGs), die daardoor als
Na+-buffer kunnen worden beschouwd. Op basis van deze bevindingen,
hypothetiseren wij dat de endothelial surface layer (ESL), gelokaliseerd aan de
luminale zijde van het endotheel en dat voornamelijk uit negatief geladen GAGs
bestaat, een belangrijke speler is in volume homeostase, door de mogelijkheid
om Na+ non-omostisch aan zich te binden en zo als eerste Na+-buffer te
handelen. Bovendien zou een verstoorde ESL kunnen leiden tot een verhoogde ECV
en RR respons na een zoutbelasting. Het volume van de ESL varieert sterk tussen
individuen (0.5 tot 2.3 l) en het is bekend dat het volume van ESL verminderd
is in specifieke patiëntengroepen, zoals bij diabetes type 1 en patiënten met
een chronische nierziekte. De ESL is betrokken bij vasculaire fysiologische
processen, zoals mechanotransductie, hemostase en vasculaire permeabiliteit. De
potentiele non-osmotische Na+-bufferende capaciteiten van de ESL zonder
evenredige waterretentie is echter nog maar beperkt bestudeerd, maar lijkt een
sleutelrol te hebben in ziektes gekenmerkt door volume overload (hypertensie,
hartfalen, chronische nierziektes). Mochten de endotheliale GAGs betrokken zijn
bij niet-osmotische Na+ buffering, dan zouden nieuwe behandelingsstrategieën
zich kunnen richten op herstel van de ESL. Dit zou kunnen leiden tot verbeterde
controle over RR en ECV controle en daarmee een betere cardiovasculaire
uitkomst.' Deze studie richt zich op een nieuwe functie van de ESL, namelijk de
non-osmotische opslag van Na+.

In deze studie zullen we de rol van het endotheel GAG in Na + en volume
homeostase identificeren. Is er een verband tussen de ESL en de individuele
gevoeligheid voor Na +-overschot?

Het betreft een experimentele interventionele cross-over studie waarin we
natriumbufferende capaciteiten van de endotheliale GAGs willen bestuderen. We
zullen verschillende zoutcondities bestuderen en dit effect op de ESL, ECV en
RR in diabetes mellitus type I en HME patiënten.

Alle proefpersonen wordt gevraagd een dieet met vaststaand zoutgehalte volgen (3 en 12 gr respectievelijk, wat gelijk is aan respectievelijk 50 mmol Na+/dag en 200 mmol Na+/dag ) voor 1 week in willekeurige volgorde. Daarnaast krijgen alle proefpersonen op dag 8 van het laag-zout-dieet een hypertoon zoutinfuus om de effecten van een acute zoutbelasting te bestuderen.

De last van deze studie bestaat uit een totaal van 3 bezoeken waarin ze
ongeveer 17 uur doorbrengen in het ziekenhuis. Alle proefpersonen worden
gevraagd zich te houden aan een lage en een hoge Na + dieet en het verzamelen
van 24-uurs urine tijdens het dieet. De studie bestaat uit extra veneuze
bloedafname en diverse extra diagnostische tests. Invasieve metingen met
verschillende tracers voor ECV en GFR (iohexol), plasma volume (PV) en de TER
(125I-albumine) zal plaatsvinden. De blootstelling aan straling is 'minor'
(maximaal 0,1 mSv). Tot op heden is de rol van de ESL in relatie tot
zoutinname en het ontwikkelen van cardiovasculaire ziekte niet goed begrepen.
Nieuwe behandelingsstrategieen gericht op ziektes gekarakteriseerd door
volumeoverschot zijn nodig. Voor patiënten bestaat geen direct voordeel bij
deelname aan deze studie, maar hun deelname leidt tot betere inzichten over dit
onderwerp. In de toekomst zou dit kunnen leiden tot nieuwe behandelstrategieen
bij ziektes die gekenmerkt worden door een volume-expansie.