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Glomerular charge alterations in human minimal change nephropathy

By Charles R. Bridges, Bryan D. Myers, Barry M. Brenner and William M. Deen


Glomerular charge alterations in human minimal change nephropathy. A theoretical model of charge and size selectivity for the glomerulus has been applied to human data. Using previously published values for GFR, renal plasma flow, systemic oncotic pressure, and fractional clearances of neutral dextrans, albumin, salivary amylase, and transferrin, membrane parameters describing the glomerular barrier were determined for normal individuals under control conditions and during lysine infusion (which retards tubule protein reabsorption), and for patients with minimal change nephropathy (MCN). To permit the estimation of membrane charge from fractional clearances, molecular charge values for human transferrin (-9.4 Eq/mole) and human salivary amylase (-4.1) were determined by measuring electrophoretic mobilities of these proteins in polyacrylamide gels. Assuming no large changes in the transmural hydraulic pressure difference (ΔP), the glomerular ultrafiltration coefficient (Kf, the product of hydraulic permeability and capillary surface area) was calculated to be reduced by >50% in MCN. The effective pore radius (∼55 Å) is virtually unaltered in MCN, suggesting that the decline in Kf is due to a reduced number of pores. The degree of albuminuria observed in MCN is attributable to an approximately 50% reduction in the concentration of fixed negative charges in the glomerular capillary wall. The concentrations of fixed charges calculated from albumin data in normal individuals (140 to 160 mEq/liter) and in patients with MCN (60 to 90 mEq/liter) are insensitive to the assumed values of ΔP.Altérations de la charge glomérulaire dans la néphropathie humaine à lésions minimes. Un modèle théorique pour la sélectivité par la charge et la taille pour le glomérule a été appliqué aux données humaines. En utilisant des valeurs déjà publiées pour le GFR, le débit plasmatique rénal, la pression oncotique systémique, et les clearances fractionnelles de dextrans neutres, d'albumine, d'amylase salivaire et de transferrine, les paramètres membranaires décrivant la barrière glomérulaire ont été déterminés pour des individus normaux, dans des conditions contrôles, et pendant une perfusion de lysine (qui retarde la réabsorption tubulaire des protéines), et chez des malades ayant une néphropathie à lésions glomérulaires minimes (MCN). Afin de permettre l'estimation de la charge membranaire à partir des clearances fractionnelles, les valeurs de la charge moléculaire de la transferrine humaine (-9,4 Eq/mole) et de l'amylase salivaire humaine (-4,1) ont été déterminées en mesurant la mobilité électrophorétique de ces protéines sur des gels de polyacrylamide. En postulant qu'il n'y a pas de grandes modifications dans la différence de pression hydraulique transmurale (ΔP), le coefficient d'ultrafiltration glomérulaire (Kf, produit de la perméabilité hydraulique et de la surface capillaire) apparaît par le calcul être réduit de <50% dans la MCN. Le rayon effectif des pores (∼55 Å) est virtuellement inchangé dans la MCN, suggérant que la diminution de Kf est due à une diminution du nombre des pores. Le degré d'albuminurie observé dans la MCN est attribuable à une réduction d'environ 50% de la concentration des charges négatives fixées sur la paroi capillaire glomérulaire. Les concentrations de charges fixées calculées à partir des données obtenues avec l'albumine chez des individus normaux (140 à 160 mEq/litre), et chez des patients avec une MCN (60 à 90 mEq/litre) sont insensibles aux valeurs supposées de ΔP

Publisher: International Society of Nephrology. Published by Elsevier Inc.
Year: 1982
DOI identifier: 10.1038/ki.1982.229
OAI identifier:
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