Uroguanylin induces electroencephalographic spikes in rats / Uroguanilina induz potenciais em espiga no eletroencefalograma de ratos

Uroguanylin (UGN) is an endogenous peptide that acts on membrane-bound guanylate cyclase receptors of intestinal and renal cells increasing cGMP production and regulating electrolyte and water epithelial transport. Recent research works demonstrate the expression of this peptide and its receptor in the central nervous system. The current work was undertaken in order to evaluate modifications of electroencephalographic spectra (EEG) in anesthetized Wistar rats, submitted to intracisternal infusion of uroguanylin (0.0125 nmoles/min or 0.04 nmoles/min). The current observations demonstrate that 0.0125 nmoles/min and 0.04 nmoles/min intracisternal infusion of UGN significantly enhances amplitude and frequency of sharp waves and evoked spikes (p = 0.03). No statistical significance was observed on absolute alpha and theta spectra amplitude. The present data suggest that UGN acts on bioelectrogenesis of cortical cells by inducing hypersynchronic firing of neurons. This effect is blocked by nedocromil, suggesting that UGN acts by increasing the activity of chloride channels.

A uroguanilina (UGN) é um peptídeo endógeno que age em receptores do tipo guanilato ciclase de membrana de células intestinais e renais aumentando a produção de GMPc e regulando o transporte epitelial de eletrólitos e água. Pesquisas recentes demonstraram a expressão deste peptídeo e de seus receptores no sistema nervosa central. O presente trabalho foi realizado com objetivo de avaliar possíveis mudanças no espectro do eletroencefalograma (EEG) de ratos Wistar anestesiados, submetidos à infusão intracisternal de uroguanilina (0.0125 nmoles/min or 0.04 nmoles/min). Os resultados apresentados no corrente trabalho demonstram que a infusão intracisternal de ambas as doses de UGN aumenta significativamente a amplitude e frequência das espículas (p = 0.03). Não foram encontradas diferenças estatísticas na amplitude absoluta dos espectros alfa ou teta. Os dados apresentados neste trabalho mostram que a UGN age na bioeletrogênese de células corticais induzindo disparo hipersincrônico de neurônios. Este efeito é bloqueado por nedocromil, sugerindo que UGN atua pelo aumento de atividade de canais de cloreto.

BTCI enhances guanylin-induced natriuresis and promotes renal glomerular and tubular effects

Guanylin and uroguanylin are small cysteine-rich peptides involved in the regulation of fluid and electrolyte homeostasis through binding and activation of guanylyl cyclases signaling molecules expressed in intestine and kidney. Guanylin is less potent than uroguanylin as a natriuretic agent and is degraded in vitro by chymotrypsin due to unique structural features in the bioactive moiety of the peptide. Thus, the aim of this study was to verify whether or not guanylin is degraded by chymotrypsin-like proteases present in the kidney brush-border membranes. The isolated perfused rat kidney assay was used in this regard. Guanylin (0.2 µM) induced no changes in kidney function. However, when pretreated by the black-eyed pea trypsin and chymotrypsin inhibitor (BTCI - 1.0 µM; guanylin - 0.2 µM) it promoted increases in urine flow (deltaUF of 0.25 ± 0.09 mL.g-1/min, P < 0.05) and Na+ excretion ( percent delta ENa+ of 18.20 ± 2.17, P < 0.05). BTCI (1.0 µM) also increased percentENa+ (from 22.8 ± 1.30 to 34.4 ± 3.48, P < 0.05, 90 minutes). Furthermore, BTCI (3.0 µM) induced increases in glomerular filtration rate (GFR; from 0.96 ± 0.02 to 1.28 0.02 mL.g-1/min, P < 0.05, 60 minutes). The present paper strongly suggests that chymotrypsin-like proteases play a role in renal metabolism of guanylin and describes for the first time renal effects induced by a member of the Bowman-Birk family of protease inhibitors.

Guanilina e uroguanilina são peptídeos pequenos, ricos em cisteína, envolvidos na regulação da homeostase de fluidos e eletrólitos através da ligação e ativação da guanilato ciclase expressa no intestino e nos rins. A guanilina é menos potente do que a uroguanilina como agente natriurético e é degradada in vitro pela quimiotripsina devido a características estruturais únicas no domínio bioativo do peptídeo. Portanto o objetivo deste trabalho foi verificar se a guanilina é degradada por proteases tipo quimiotripsina, presentes na membrana da borda em escova dos rins. Para esta investigação, foi usado o modelo do rim isolado de rato perfundido. A Guanilina (0,2 µM) não induziu mudanças na função renal. Entretanto, quando pré-tratada com inibidor de tripsina e de quimiotripsina de black-eyed pea (BTCI - 1,0 µM; guanilina - 0,2 µM) promoveu um aumento no fluxo urinário (deltaUF de 0,25 ± 0,09 mL.g-1/min, P < 0,05) e na excreção de Na+ ( por centoDENa+ de 18,20 ± 2,17, P < 0,05). BTCI (1,0 µM) também aumenta por centoENa+ (de 22,8 ± 1,30 a 34,4 ± 3,48, P < 0,0590 minutos). Além disto, BTCI (3,0 µM) induziu um aumento da taxa de filtração glomerular (GFR; de 0,96 ± 0,02 para 1,28 ± 0,02 mL.g-1/min, P < 0,05, 60 minutos). O presente trabalho sugere fortemente que proteases semelhantes à quimiotripsina desempenham um papel no metabolismo renal de guanilinas e descreve, pela primeira vez, os efeitos renais induzidos por um membro da família de inibidores de proteases do tipo Bowman-Birk.