Las hormonas femeninas en fisiología renal: Sensibilidad a la sal y regulación de la proliferación epitelial / Female hormones in renal physiology. Salt sensitivity and regulation of epithelial proliferation

Un tercio de la población mundial tiene niveles anormalmente altos de presión arterial, hipertensión, responsable de casi el 50% de las muertes por accidente cerebrovascular y enfermedad coronaria. La sensibilidad a la sal es un factor de riesgo para la morbilidad y mortalidad cardiovascular y también para otras enfermedades. En estudios previos describimos un modelo de hipertensión sal sensible (HSS) en ratas Wistar ovariectomizadas (oVx) adultas. Las ratas oVx son normotensas con ingesta normal de sal (NS, 0.24% de NaCl), pero desarrollan un perfil de HSS con una ingesta elevada de sal (HS, 1% de NaCl). En los estudios en riñón encontramos que el circuito receptor D1 de dopamina, citocromo P450 4A y Na+, K+-ATPasa está alterado por la ausencia de hormonas ováricas, lo que se asocia a menor excreción de sodio e hipertensión arterial. La ingesta HS en ratas oVx también promueve cambios en la expresión de proteínas relacionadas con el transporte de sodio en células mononucleares de sangre periférica, principalmente linfocitos periféricos. Por lo tanto, el transporte de sodio se modifica en varios niveles de la fisiología normal. En estudios recientes observamos que el estradiol aumenta la proliferación y diferenciación de células epiteliales en cultivos de corteza renal humana. Sensibilidad a la sal, inmunidad adaptativa, presión arterial y proliferación de células epiteliales en riñón son fenómenos de gran importancia biológica regulados por estradiol.

Female sex hormones participate in the regulation of blood pressure and renal epithelial proliferation, effects not related to their reproductive function. About one-third of the world's population has abnormally high levels of blood pressure, hypertension, which is responsible for almost 50% of deaths from stroke and coronary heart disease. Salt sensitivity is a risk factor for cardiovascular morbidity and mortality and other diseases as well. We reported a model of salt sensitive hypertension in adult ovariectomized (oVx) Wistar rats. oVx rats are normotensive under normal salt intake (NS, 0.24% NaCl), but upon a high salt intake (HS, 1% NaCl) oVx rats developed a blood pressure profile of salt-sensitive hypertension. Our studies on kidney molecules related to sodium balance found that the circuit dopamine D1-like receptor, cytochrome P450 4A and Na+, K+-ATPase is altered by the absence of ovary hormones which is accompanied by a reduced ability to excrete sodium. In oVx rats HS intake also promotes changes in the expression of proteins related to sodium transport in peripheral blood mononuclear cells, mainly peripheral lymphocytes. Therefore, sodium transport is modified at several levels of normal physiology. Lately, we described that estradiol increases the rate of renal epithelial cell proliferation in primary cultures developed from human renal cortex. Thus, salt sensitivity, adaptive immunity, blood pressure and renal cell proliferation are complex biological responses regulated by female sex hormones.

Diferencias de género en presión arterial, función renal y respuesta a la dieta hipersódica en ratas Wistar / Gender differences in blood pressure, renal function and response to a high-sodium diet in Wistar rats

Introducción: Es conocido que el sexo es un condicionante de la regulación renal de sodio y de la presión arterial. Material y métodos: Se estudiaron ratas Wistar machos y hembras a los 150 días de vida, con dieta normo o hipersódica (NaCl 1% v.o.) en los últimos cinco. Se determinaron presión arterial media (PAM), natriuresis, filtrado glomerular (VFG), flujo plasmático renal (FPR) y aldosterona plasmática. Se estudió la expresión Na+,K+-ATPasa total (t-NKA) y defosforilada (d-NKA), citocromo P4504A (CYP4A), cotransportadores Na+,K+,2Cl- tipo 2 (NKCC2) y Na+/Cl- (NCC) y por PCR el ARNm de la cadena α1 de NKA (Atp1a1) en corteza y médula renal. Resultados: La PAM fue mayor y la natriuresis menor en los machos bajo ambas dietas. Con ingesta hipersódica la aldosterona bajó en ambos sexos, el VFG fue menor en hembras y el FPR aumentó en machos (4,09 ± 0,17 vs 2,81 ± 0,12 ml/min/gR; p<0,01 vs dieta normosódica). La t-NKA, d-NKA y Atp1a1 en médula fue mayor en machos con ambas dietas. Con ingesta hipersódica, t-NKA en médula y d-NKA en corteza y médula disminuyeron en hembras y solamente d-NKA disminuyó en médula de machos. Asimismo, aumentó CYP4A y disminuyó NKCC2 y NCC en hembras, mientras que aumentó NKCC2, sin cambios en NCC, en machos. Conclusión: El sexo condiciona la presión arterial y el balance de sodio, disminuyendo su reabsorción en hembras y aumentando el FPR en machos. Esto sugiere posibilidades de estudio diferenciales según sexo en trastornos del metabolismo del sodio

Introduction: It is known that sex is a determinant of renal sodium regulation and blood pressure. Methods: Male and female Wistar rats, which were 150 days old and a diet with normal or high levels of sodium (NaCl 1% v.o.), were studied for the last five days. Mean blood pressure (MBP), natriuresis, glomerular filtration rate (GFR), renal plasma flow (RPF) and plasma aldosterone level were established. The following were studied: expressions of total Na+,K+,-ATPase (t-NKA); dephosphorylated NKA (d-NKA); cytochrome P4504A (CYP4A); Na+K+-2Cl- (NKCC2) and Na+/Cl- (NCC) cotransporters. The mRNA expression of the NKA α1 (Atp1a1) chain was examined through PCR analysis in the renal cortex and marrow. Results: Male rats having both types of diet showed higher MBP and lower natriuresis. High sodium intake triggered lower aldosterone levels in both sexes; GFR was lower in females and RPF was higher in males (4.09 ± 0.17 vs. 2.81 ± 0.12 ml/min/gr; p<0.01 vs. diet with a normal sodium level). Marrow t-NKA, d-NKA and Atp1a1 were higher in males on both diets. High sodium intake caused lower marrow t-NKA as well as lower cortex and marrow d-NKA in females. In the case of males, only marrow d-NKA decreased. Furthermore, females showed a higher level of CYP4A and lower levels of NKCC2 and NCC, whereas males showed higher levels of NKCC2 and no variations in NCC. Conclusion: Sex conditions blood pressure and sodium balance, reducing resorption in females and increasing RPF in males. This suggests the possibility of studying sodium metabolism disorders differently according to sex

Sexual hormones modulate compensatory renal growth and function / Las hormonas sexuales modulan el crecimiento renal compensador (CRC) y la función renal en la uninefrectomía (uNx)

The role played by sexual hormones and vasoactive substances in the compensatory renal growth (CRG) that follows uninephrectomy (uNx) is still controversial. Intact and gonadectomized adult Wistar rats of both sexes, with and without uNx, performed at 90 days age, were studied at age 150 days. Daily urine volume, electrolyte excretion and kallikrein activity (UKa) were determined. Afterwards, glomerular filtration rate and blood pressure were measured, the kidneys weighed and DNA, protein and RNA studied to determine nuclei content and cell size. When the remnant kidney weight at age 150 days was compared with the weight of the kidney removed at the time of uNx, male uNx rats showed the greatest CRG (50%) while growth in the other uNx groups was 25%, 15% and 19% in orchidectomized, female and ovariectomized rats, respectively. The small CRG observed in the uNx female rats was accompanied by the lowest glomerular filtration value, 0.56 ± 0.02 ml/min/g kwt compared, with the other uNx groups, p < 0.05. Cell size (protein or RNA/DNA) was similar for all the groups except for uNx orchidectomized rats. In this group the cytoplasmatic protein or RNA content was lower than in the other groups while DNA (nuclei content) was similar. Some degree of hyperplasia was determined by DNA content in the uNx groups. Male sexual hormones positively influenced CRG and its absence modulated cell size. Female sexual hormones, instead, did not appear to stimulate CRG. The kallikrein kinin system may not be involved in CRG.

La importancia que pueden tener las hormonas sexuales y sustancias vasoactivas sobre el crecimiento renal compensador (CRC) que sigue a la uninefrectomía es aún materia de debate. Se estudiaron ratas Wistar de ambos sexos, a los 150 días de vida, intactas y gonadectomizadas con y sin uNx, realizada a los 90 días de vida. Se midió volumen urinario diario y excreción de electrolitos y actividad de kalikreína urinaria. Se midió filtrado glomerular y presión arterial media extrayéndose luego los riñones que fueron pesados y preparados para estudios histológicos y determinación de ADN, ARN y proteínas para estimar contenido nuclear y tamaño celular. El CRC fue calculado comparando el peso del riñón al momento de las uNx (90 dias de vida) con aquel obtenido a los 150 días de vida. En las ratas macho uNx se observó el mayor CRC (50%) mientras que, en los otros grupos uNx solo alcanzó un 25%, 15% y 19%. El filtrado glomerular acompañó los cambios morfológicos observándose el menor filtrado en las ratas hembras uNx respecto al resto de los grupos 0.56 ± 0.02, p < 0.05. El tamaño celular (proteína o ARN/ ADN) fue similar para todos los grupos excepto para los orquidectomizados uNx, cuyo contenido citoplasmático fue menor. El contenido nuclear (ADN) fue semejante en todos los grupos. Se observó que el CRC está influenciado positivamente por las hormonas sexuales masculinas y su ausencia modula el tamaño celular. La falta de hormonas sexuales femeninas, en cambio, afecta negativamente el CRC. El sistema kalikreína kinina no parecería estar involucrado en el CRC.

Actividad del sistema dopaminérgico renal en ratas con distinto contenido de sodio en la dieta / Activity of the renal dopaminergic system in rats

La dopamina (DA) renal modula la excreción de sodio y agua y la presión arterial por medio de receptores D1 (D1R) y D2 y es degradada por las enzimas monoamino-oxidasa (MAO) y catecol-O-metiltransferasa (COMT). Nuestro propósito es estudiar el patrón de excreción urinaria de DA (UDAV) y la actividad de MAO y COMT durante el consumo de dietas con distinto contenido de sodio.

Patterns of renal dopamine release to regulate diuresis and natriuresis during volume expansion: Role of renal monoamine-oxidase / Perfiles de secreción de dopamina renal en la expansión de volumen para regular diuresis y natriuresis: Rol de la monoaminoxidasa renal

Diuretic and natriuretic effects of renal dopamine (DA) are well established. However, in volume expansion the pattern of renal DA release into urine (U DA V) and the role of enzymes involved in DA synthesis/degradation have not yet been defined. The objective was to determine the pattern of U DA V during volume expansion and to characterize the involvement of monoamine-oxidase (MAO) and aromatic amino-acid decarboxylase (AADC) in this response. In this study male Wistar rats were expanded with NaCl 0.9% at a rate of 5% BWt per hour. At the beginning of expansion three groups received a single drug injection as follows: C (vehicle, Control), IMAO (MAO inhibitor Pargyline, 20 mg/kg BWt, i.v.) and BNZ (AADC inhibitor Benserazide, 25 mg/kg BWt, i.v.). Results revealed that in C rats U DA V (ng/30 min/100g BWt) increased in the first 30 min expansion from 11.5 ± 1.20 to 21.8 ± 3.10 (p < 0.05) and decreased thereafter. IMAO showed a similar pattern but significantly higher than C at 30 min expansion (32.5 ± 2.20, p < 0.05). IMAO greatly reduced MAO activity from 8.29 ± 0.35 to 1.1 ± 0.03 nmol/mg tissue/hour and significantly increased diuresis and natriuresis over controls. BNZ abolished the early U DA V peak to 3.2±0.72 (p < 0.01) and though, U DA V increased over C after 60 min expansion, natriuresis and diuresis were diminished by BNZ treatment. Results indicate that an increment in renal DA release into urine occurs early in expansion and in a peak-shaped way. In this response MAO plays a predominant role.

La dopamina (DA) intrarrenal ejerce efectos diuréticos y natriuréticos. Sin embargo, en los estado de expansión de volumen aún no está bien definido el patrón de liberación de dopamina renal hacia la orina y si cumplen un rol las enzimas involucradas en la síntesis o degradación de la amina. El objetivo del presente trabajo fue determinar el patrón de excreción urinaria de DA (U DA V) durante la expansión de volumen, caracterizando la participación de las enzimas monoaminooxidasa (MAO) y decarboxilasa de aminoácidos aromáticos (AADC) en esta respuesta. Para ello ratas Wistar macho fueron expandidas de volumen con NaCl 0.9% al 5% del peso corporal por hora durante dos horas y divididas en tres grupos, los que al comienzo de la expansión recibieron: C (vehículo, Control), IMAO (Pargilina, inhibidor de MAO, 20 mg/kg PC, i.v.) y BNZ (Benserazida, inhibidor de AADC, 25 mg/kg PC, i.v.). Se observó que en C la U DA V (ng/30min/100gPC) aumentó durante los primeros 30 minutos de expansión de 11.5 ± 1.20 a 21.8 ± 3.10 (p < 0.05), disminuyendo posteriormente. IMAO mostró un patrón de liberación similar pero significativamente mayor que C a los 30 min de expansión (32.5 ± 2.20, p < 0.05). En este grupo la actividad de MAO disminuyó de 8.29 ± 0.35 a 1.1 ± 0.03 nmol/mg tejido/hora y aumentaron la diuresis y natriuresis por sobre los controles. En BNZ, el pico de U DA V observado a los 30 min de la expansión disminuyó a 3.2 ± 0.72 (p < 0.01), aunque luego de 60 minutos fue mayor que en C. BNZ disminuyó tanto la diuresis como la natriuresis. Podemos concluir que al comienzo de la expansión de volumen se produce un pico de excreción de dopamina renal hacia la orina. La enzima MAO juega un rol fundamental en esta respuesta.

Desarrollo de galletitas hipoproteicas para pacientes con insuficiencia renal crónica: evaluación sensorial / Development of hypoproteic crackers for patients with chronic renal failure: sensorial evaluation

Conclusiones: Estas galletitas hipoproteicas podrían ser una alternativa válida para utilizar en alimentaciones de pacientes con IRC o en otras patologías que requieran una alimentación hipoproteica.

Cellular adaptation of the rat medullary thick ascending limb to chronic renal failure

Chronic renal failure (CRF) is accompanied by adaptive changes in renal and extrarrenal epithelial ionic transport. Fluid reabsorption in the thick ascending limb of Henle is increased and the capacity to lower the urine osmolality in water diuresis is preserved. To study the cellular mechanism of this adaptation, we measured intracellular cAMP in microdissected medullary thick ascending limb (mTAL) segments in rats with CRF. mTAL exhibited in CRF nephrons an increase of basal cAMP from 6.0 +/- 1.5 in controls to 47.0 + 10.3 fmol. mm-1 tubule in CRF (P < 0.05). Maximally stimulated cAMP levels (10(-3) M IBMX plus 10(-5) M Forskolin) were different from basal levels in controls (6.0 + 1.5 vs 63.1 +/- 18.8, P < 0.05) but not from basal levels in CRF (47.0 +/- 10.3 vs 63.0 +/- 16.0, P = N.S.). Preincubation with the adenylate cyclase inhibitor 2'5' -dideoxyadenosine (DDA) 10(-4) M produced no changes in cAMP in controls (93.7 +/- 10.3 percent of DDA untreated samples) whereas it decreased to 76.2 +/- 8.8 percent (24 percent inhibition) in CRF (P < 0.05). No differences between controls and CRF groups were found in basal and stimulated cAMP in red blood cells and distal colon. The data would suggest that the cAMP pathway is an intracellular signal for mTAL adaptation in epithelial transport and that the adenylate-cyclase system is specifically activated in CRF.