The novel adipokine CTRP-1(C1qTNFα related protein-1) as a possible link between overweight-obesity and hypertension

Abstract CTRPs (Complement-C1q tumour necrosis factor-α-related protein) entail a family of recently identified adipokines. Since CTRP-1 was found to stimulate aldosterone production in the adrenocarcinoma-derived cell line H295R, we hypothesized that this adipokine represents a pathophysiologic link between aldosteronism and hypertension in overweight obese patients. Hence, our aim was to investigate the role of the CTRPs in particular CTRP-1 in the hypertension. CTRP-1 gene expression was measured with quantitative real-time RT-PCR in human normal and pathologic adrenal tissue, adipose tissue, fibroblasts, vascular smooth muscle cells (VSMCs), endothelial and H295 cell line. CTRP-1 protein expression was investigated with immunohistochemistry (IHC) and confocal microscopy in sections from a wide array of tissues, including adrenal gland and fat. An enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) was developed to measure CTRP-1 levels in human plasma, and the plasma levels of CTRP-1 were measured in lean and obese subjects. CTRP-1 gene was found to be expressed in all examined tissues. Higher expression levels were found in phaeochromocytoma than in APA and incidentaloma. All the examined cell types expressed CTRP-1, with the highest levels in VSMCs. IHC confirmed the expression of CTRP-1 protein in the adrenal gland and the adipose tissue. A marked immunoreactivity was also found in the media layer of the small peri-adrenal arteries. The high CTRP-1 expression levels in the APA suggested that CTRP-1 might modulate the aldosterone synthesis in the zona glomerulosa by autocrine/paracrine effects. The marked CTRP-1 expression in the media layer of the small arteries and in the VSMCs may also suggest a role of CTRP-1 in the vascular remodelling associated with aldosteronism.

Riassunto Background: CTRP1 (Complement-C1q tumour necrosis factor-α-related protein) è un’adipokina recentemente identificata, che stimola la produzione di aldosterone in una linea cellulare di adrenocarcinoma (H295R). Pertanto CTRP-1 potrebbe rappresentare un link fisiopatologico tra iperaldosteronismo e ipertensione arteriosa dei pazienti con sovrappeso-obesità. Obiettivo: Indagare il ruolo delle CTRPs in particolare la CTRP-1 nel ipertensione Metodi: L’espressione del gene CTRP-1 è stata misurata mediante real-time RT-PCR quantitativa. A tal fine, l’RNA è stato estratto da tessuto surrenalico umano (incidentalomi, feocromocitomi, adenomi producenti aldosterone (APA), da tessuto adiposo omentale e perisurrenalico, e da linee cellulari di fibroblasti, cellule muscolari lisce, cellule endoteliali e H295. L’espressione di CTRP-1 a livello proteico è stata indagata mediante immunoistochimica (IHC) in sezioni paraffinate di surrene, tessuto adiposo, aorta, arteria polmonare, tibiale e mammaria e verificata mediante la microscopia confocale. Risultati: CTRP-1 è risultata espressa nel tessuto adiposo (espressione media: 181±105) e in tutti i tessuti surrenalici esaminati. I feocromocitomi (50±22) hanno mostrato livelli di espressione maggiori rispetto a APA (30±10) e a incidentalomi (33±23). Tutti le linee cellulari esprimono CTRP-1; le VSMCs hanno più alti livelli di espressione rispetto alle cellule endoteliali e ai fibroblasti. L’IHC ha confermato l’espressione di CTRP-1 a livello proteico nel surrene e nel tessuto adiposo e evidenziato che CTRP-1 è espressa prevalentemente nella zona glomerulosa. Il segnale IHC è risultato particolarmente intenso nella tonaca media delle arteriole perisurrenaliche, meno intenso nelle arterie mammarie, polmonare e tibiale ed appena rilevabile nell’aorta. Conclusioni. Questi risultati dimostrano che nell’uomo l’espressione di CTRP-1 non è confinata al tessuto adiposo, ma si verifica anche nel surrene, cuore e nella arteria. Gli elevati livelli di espressione di CTPR-1 nell’APA e nel feocromocitoma suggeriscono un’attività autocrino/paracrina di CTRP-1 nella modulazione della sintesi di aldosterone e nella regolazione del tessuto cromaffine, un effetto sulla proliferazione cellulare, similmente ad altre citokine. La localizzazione di CTRP-1 nella tonaca media arteriolare e gli alti livelli di espressione genica nelle VSMC suggeriscono un ruolo di CTRP-1 nel rimodellamento vascolare associato all’iperaldosteronismo.