Expression of V2R and AQPs in the renal medulla of high-fat nutritional obesity of rat / Expresión de V2R y AQPs en la médula renal de ratas con obesidad nutricional alta en grasas

Recent evidence has indicated that adipose tissue produces bioactive substances that contribute to obesity-related kidney disease, altering the renal function and structure. Eight of the AQPs are expressed in the kidney, where several of them contribute to water absorption and maintenance of body water balance. In the study, we mainly examined the localization of AQP2, AQP3 and V2R in renal medulla of Normal Diet (ND) and High-fat Diet (HFD) of rats, respectively. In renal medulla of HFD, immunolight microscopy revealed weak expression of AQP2 at the apical plasma membrane and intracellular vesicles of principal cells of the IMCD and OMCD. AQP3 and V2R expression also observed a decrease in immunolabelling in the IMCD and OMCD. It was suggested that excess lipid accumulation may lead to lipotoxicity and may be the major driver of organ dysfunction such as water reabsorption dysfunction, which may be resulted from abnormal response of rphan G-protein-coupled receptors in kidney.

La evidencia reciente ha indicado que el tejido adiposo produce sustancias bioactivas que contribuyen a la enfermedad renal relacionada con la obesidad, alterando la función y la estructura renal. Ocho de los AQP se expresan en el riñón, donde varios de ellos contribuyen a la absorción de agua y al mantenimiento del equilibrio hídrico corporal. En el estudio, examinamos principalmente la localización de AQP2, AQP3 y V2R en la médula renal de ratas con dieta normal (ND) y ratas con dieta alta en grasas (HFD). En la médula renal del grupo HFD, la microscopía electrónica de barrido reveló una expresión débil de AQP2 en la membrana plasmática apical y las vesículas intracelulares de las células principales de IMCD y OMCD. La expresión de AQP3 y V2R también observó una disminución en el inmunomarcador en IMCD y OMCD. Se sugiere que el exceso de acumulación de lípidos puede conducir a lipotoxicidad y ser el principal impulsor de la disfunción orgánica, como la disfunción de reabsorción de agua, que puede ser el resultado de la respuesta anormal de los receptores acoplados a proteína rphan G en el riñón.

Expression of aquaporin 2, aquaporin 3 and aquaporin 4 in renal medulla of Bactrian camel ( Camelus bactrianus ) / Expresión de acuaporina 2, acuaporina 3 y acuaporina 4 en la médula renal del camello bactriano ( Camelus bactrianus )

SUMMARY: Aquaporins (AQPs) are members of the aquaporin water channel family that play an important role in reabsorption of water from the renal tubular fluid to concentrate urine. Using immunohistochemical staining on paraffin sections, We studied expression of AQP2, AQP3 and AQP4 in renal medulla of Bactrian camel (Camelus bactrianus). The renal medulla of cattle (Bos taurus) acted as the control. Compared with the control, strong expression of AQP2 was observed at the apical plasma membrane and intracellular vesicles, in both the outer medullary collecting duct (OMCD) and the inner medullary collecting duct (IMCD) of camel. Strong expression of AQP3 was observed at the basolateral plasma membrane of the IMCD of camel. Strong AQP4 expression, however, was observed at the basolateral plasma membrane in the OMCD of camel. Moreover, moderate AQP4 expression was detected in endothelium of capillary in medullary region of camels, whereas very weak/absent expression was detected in endothelium of capillary of cattle. We concluded that expression of AQP2, AQP3 and AQP4 in the camel kidney showed some differences from cattle in renal trans-epithelial water transport. It may enhance our better understanding of special water metabolism mechanisms that enable camels to survive in extreme environments.

RESUMEN: Las acuaporinas (AQP) son miembros de las proteínas de transporte que desempeñan un papel importante en la reabsorción de agua del líquido tubular renal para concentrar la orina. Estudiamos la expresión de AQP2, AQP3 y AQP4 en la médula renal del camello bactriano (Camelus bactrianus) usando tinción inmunohistoquímica en secciones de parafina. La médula renal del bovino (Bos taurus) se usó como control. En comparación con el control, se observó una fuerte expresión de AQP2 en la membrana plasmática apical y vesículas intracelulares tanto en el conducto colector medular externo (CCME) como en el conducto colector medular interno (CCMI) del camello. Se observó una fuerte expresión de AQP3 en la membrana plasmática basolateral del CCMI del camello. También se observó una expresión fuerte de AQP4 en la membrana plasmática basolateral en el CCME de camello. Además, se detectó una expresión moderada de AQP4 en el endotelio de los capilares en la región medular de los camellos, mientras que en el endotelio de los capilares del bovino se detectó una expresión muy débil. Concluimos que la expresión de AQP2, AQP3 y AQP4 en el riñón de camello mostró algunas diferencias con el bovino en el transporte trans-epitelial de agua renal. El estudio podría mejorar nuestra comprensión de los mecanismos especiales del metabolismo del agua que permiten a los camellos sobrevivir en ambientes extremos.

Standardization of a fluorimetric assay for the determination of tissue angiotensin-converting enzyme activity in rats

The tripeptide Hip-His-Leu was used to standardize a fluorimetric method to measure tissue angiotensin-converting enzyme (ACE) activity in rats. The fluorescence of the o-phthaldialdehyde-His-Leu adduct was compared in the presence and absence of the homogenate (25 µl) to determine whether the homogenate from different tissues interfered with the fluorimetric determination of the His-Leu product. Only homogenates from lung and renal medulla and cortex showed significantly altered fluorescence intensity. To overcome this problem, the homogenate from these tissues were diluted 10 times with assay buffer. The specificity of the assay was demonstrated by the inhibition of ACE activity with 3 µM enalaprilat (MK-422). There was a linear relationship between product formation and incubation time for up to 90 min for homogenates of renal cortex and medulla and liver, for up to 60 min for ventricles and adrenals and for up to 30 min for the aorta, lung and atrium homogenates. In addition, there was a linear relationship between product formation and the amount of protein in the homogenates within the following range: lung, 30-600 µg; renal cortex and medulla, 40-400 µg; atrium and ventricles, 20-200 µg; adrenal, 20-100 µg; aorta, 5-100 µg; liver, 5-25 µg. No peptidase activity against the His-Leu product (31 nmol), assayed in borate buffer (BB), was detected in the different homogenates except the liver homogenate, which was inhibited by 0.1 mM r-chloromercuribenzoic acid. ACE activity in BB was higher than in phosphate buffer (PB) due, at least in part, to a greater hydrolysis of the His-Leu product in PB. ACE activity of lung increased 20 percent when BB plus Triton was used. Enzyme activity was stable when the homogenates were stored at -20o or -70oC for at least 30 days. These results indicate a condition whereby ACE activity can be easily and efficiently assayed in rat tissue samples homogenized in BB using a fluorimetric method with Hip-His-Leu as a substrate.

Blood pressure and renal prostaglandin E2-like content in unilateral kidney radiation

Se estudiaron los efectos de la irradiación renal con rayos X sobre la concentración de prostaglandina medular y la tensión arterial en la rata. A tales fines, 26 ratas fueron divididas en los siguientes grupos: 6 controles (operados pero no irradiadas) fueron sacrificadas a las 12 semanas; a 20 se les irradió un riñón expuesto a través de una incisión en el flanco recibiendo una dosis de 3000r. Estas ratas fueron sacrificadas en grupos de cinco a 1, 4, 8 y 12 semanas después de la irradiación. Se determinó tensión arterial sistólica, concentración de sustancia tipo PGE2 y tamaño renal. La tensión arterial promedio aumentó progresiva y significativamente (p<0,005). El riñon irradiado disminuyó en tamaño y la diferencia con el riñon opuesto fue estadísticamente significativa a 8 y 12 semanas post-irradiación (p<0,05). Al mismo tiempo el contenido de PGE2 tanto en el riñon irradiado como en el opuesto disminuyó significativamente (p<0,005 y 0,001, respectivamente). Hubo una correlación negativa estadísticamente significativa entre la tensión arterial y el contenido de sustancia tipo PGE2 en ambos riñones (r=-0,50), así como también entre los valores tensionales y el promedio y la suma del contenido de PGE2 de ambos riñones (r=0,53). Los resultados sugieren un rol de las prostaglandinas renales en el desarrollo de la hipertensión en este modelo experimental