Modulación de la abundancia de acuaporinas 2 en el riñón de la rata: efecto del óxido nítrico durante el estado hipovolémico / Aquaporin-2 Abundance Modulation in the Kidney of the Rat: The Effect of Nitric Oxide During the Hypovolemic State

Hemos demostrado que el shock hemorrágico induce un incremento en la actividad de la enzima óxido nítrico sintetasa, isoforma específica y dependiente del tiempo. Dicha activación estaría involucrada en la modulación de la función cardiovascular. Parecería que la inhibición del sistema del óxido nítrico previene el aumento de la frecuencia cardíaca que se observa en las fases tardías del estado hipovolémico inducido por una pérdida aguda de sangre. En este estudio planteamos la hipótesis de que la inhibición del sistema del óxido nítrico altera la expresión y/o la localización de las acuaporinas 2 en los túbulos colectores renales de ratas sometidas a una hemorragia. Se utilizaron ratas Sprague-Dawley macho, divididas en cuatro grupos (n =15 por grupo): a) normotensas (grupo N), b) hipovolémicas (hemorragia 20% volemia) (grupo H), c) normotensas y tratadas con N G-nitro-L-arginina metil éster (grupo L-NAME N) y d) hipovolémicas y tratadas con el inhibidor (grupo LNAME H). La distribución y la expresión de las acuaporinas 2 se determinaron mediante análisis inmunohistoquímico y Western blot a los 120 minutos del sangrado. La hemorragia indujo un incremento en la expresión de las acuaporinas 2 a los 120 minutos del sangrado. La inmunolocalización mostró que las acuaporinas 2 se ubicaron en el citoplasma de las células principales de los túbulos colectores renales de las ratas sometidas a hemorragia. La inhibición del óxido nítrico aumentó los niveles de acuaporinas 2, principalmente en la membrana apical. Se demuestra así que el sistema del óxido nítrico estaría asociado con una disminución progresiva de la expresión de las acuaporinas 2 que contribuye a la alteración de la capacidad de concentración de la orina en respuesta al shock hemorrágico.

We have previously demonstrated that hemorrhagic shock induces a time-dependent increase in the activity of nitric oxide synthase specific isoform. Such activation might be involved in modulation of cardiovascular function. It seems that the inhibition of the nitric oxide system prevents hemorrhage- induced heart rate changes seen in late stages of hypovolemic shock. The objective of this study was to assess if the inhibition of the nitric oxide system alters aquaporin-2 expression and/or location in the collecting-duct systems in kidneys of bleeding rats. Male Sprague-Dawley rats were used, divided in four groups (n = 15 for each group): a) normotensive rats (group N), b) hypovolemic rats (animals subjected to a 20% loss of the total volemia) (group H), c) normotensive rats pretreated with the nitric oxide synthase inhibitor N G-nitro-L-arginine- methyl ester (group L-NAME N), and d) hypovolemic rats pretreated with the inhibitor (group L-NAME H). The distribution and the expression of aquaporin-2 were assessed 120 minutes after bleeding by immunohystochemical and Western blot analysis. An increase in aquaporin-2 expression was seen 120 after blood loss. Immunolocation showed aquaporin-2 inside the cytoplasm of collecting-duct main cells in kidneys of bleeding rats. Nitric oxide inhibition increased aquaporin-2 levels, especially in the apical membrane. Thus, the nitric oxide system might be associated with a progressive decrease in the expression of aquaporin-2 which may alter urine concentration as a response to hemorrhagic shock.

El estado hipovolémico modula la actividad y la expresión de la óxido nítrico sintetasa en el sistema cardiovascular / Hypovolemic state modulates nitric oxide synthase activity and expression in the cardiovascular system

Previamente mostramos que el pretratamiento con el inhibidor de la óxido nítrico sintetasa, NG-nitro-L-arginina metil éster (L-NAME), revierte la hipotensión y anula los cambios en la frecuencia cardíaca inducidos por la hemorragia. Objetivo: Evaluar la actividad histoquímica (técnica NADPH-diaforasa) y la expresión (Western blot) de la óxido nítrico sintetasa en la aurícula derecha y en el ventrículo izquierdo de animales sometidos a una hemorragia del 20 por ciento de la volemia. Material y métodos: Se conformaron cuatro grupos de animales (n = 14, por grupo): S ( sham ), H (hemorragia), SL-NAME ( sham + L-NAME) (0,5 mg/kg/h IV = 100 µl/h) y HL-NAME (hemorragia + LNAME). El sacrificio de los animales se realizó por decapitación a los 60 y a los 120 min posteriores al sangrado y se extrajo el corazón para su estudio. Resultados: La pérdida de sangre aumentó la actividad de la NOS en la aurícula y en el ventrículo a los 60 y 120 min (aurícula: 8 por ciento y 21 por ciento respectivamente; ventrículo: 21 por ciento y 45 por ciento, respectivamente) del sangrado. El análisis de Western blot con empleo de un anticuerpo antióxido nítrico sintetasa inducible reveló la presencia de dicha proteína en la aurícula y en el ventrículo a los 120 min del sangrado (654 ± 13 y 465 ± 9 unidades arbitrarias, respectivamente). La expresión de la óxido nítrico sintetasa endotelial aumentó en la aurícula y en el ventrículo a los 60 min (18 por ciento y 147 por ciento respectivamente) en comparación con S, normalizándose a los 120 min de la hemorragia. Conclusiones: El estado hipovolémico inducido por una hemorragia del 20 por ciento de la volemia está asociado con un patrón heterogéneo y dinámico de regulación de la actividad y de la expresión de la óxido nítrico sintetasa en el tejido cardíaco.

Effects of L-NAME and L-Arg on arterial blood pressure in normotensive and hypertensive streptozotocin diabetic rats

The present study was designed to examine blood pressure response to nitric oxide synthase-pathway inhibition and stimulation in normotensive and hypertensive diabetic rats. Rats treated with streptozotocin (60 mg/Kg ip) developed high blood glucose, polyuria and slow weight gain compared with control. One group of diabetic rats developed hypertension, consequently we studied three experimental groups: control rats (C), normotensive diabetic rats (ND) and hypertensive diabetic rats (HD). Mean arterial pressure (MAP), systolic blood pressure, diastolic blood pressure and heart rate were recorded: baseline time, 30'after L-nitro arginine methyl ester (L-NAME: 1 mg/Kg iv) and post L-arginine (L-arg: 250 mg/Kg iv) injection. L-NAME induced a significantly increase in MAP in all groups. This enhancement was smaller in diabetic than in control rats. The increase in MAP in HD was significantly lower than that in NDL-arg induced a significantly decrease in MAP in all groups. This decrease was significantly attenuated in diabetic compared with control rats. The degree of hypotension in response to L-arg in diabetic groups was lower in hypertensive than that in normotensive diabetic rats. These data suggest that an impairment of nitric oxide formation could be involved in the development of hypertension in this model.