Effects of chronic fructose overload on renal dopaminergic system: alteration of urinary L-dopa/dopamine index correlates to hypertension and precedes kidney structural damage

Insulin resistance induced by a high-fructose diet has been associated to hypertension and renal damage. The aim of this work was to assess alterations in the urinary L-dopa/dopamine ratio over three time periods in rats with insulin resistance induced by fructose overload and its correlation with blood pressure levels and the presence of microalbuminuria and reduced nephrin expression as markers of renal structural damage. Male Sprague–Dawley rats were randomly divided into six groups: control (C) (C4, C8 and C12) with tap water to drink and fructose-overloaded (FO) rats (FO4, FO8 and FO12) with a fructose solution (10% w/v) to drink for 4, 8 and 12 weeks. A significant increase of the urinary L-dopa/dopamine ratio was found in FO rats since week 4, which positively correlated to the development of hypertension and preceded in time the onset of microalbuminuria and reduced nephrin expression observed on week 12 of treatment. The alteration of this ratio was associated to an impairment of the renal dopaminergic system, evidenced by a reduction in renal dopamine transporters and dopamine D1 receptor expression, leading to an overexpression and overactivation of the enzyme Na+, K+-ATPase with sodium retention. In conclusion, urinary L-dopa/dopamine ratio alteration in rats with fructose overload positively correlated to the development of hypertension and preceded in time the onset of renal structural damage. This is the first study to propose the use of the urinary L-dopa/dopamine index as marker of renal dysfunction that temporarily precedes kidney structural damage induced by fructose overload.Fil: Rukavina Mikusic, Natalia Lucía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Cardiológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Cardiológicas; ArgentinaFil: Kouyoumdzian, Nicolás Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Cardiológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Cardiológicas; ArgentinaFil: Del Mauro, Julieta S.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología. Cátedra de Farmacología; ArgentinaFil: Cao, Gabriel Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Cardiológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Cardiológicas; Argentina. Hospital Aleman. Laboratorio de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Trida, Verónica. Universidad de Buenos Aires; ArgentinaFil: Gironacci, Mariela Mercedes. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Puyó, Ana M.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; ArgentinaFil: Toblli, Jorge Eduardo. Hospital Aleman. Laboratorio de Medicina Experimental; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Cardiológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Cardiológicas; ArgentinaFil: Fernandez, Belisario Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Cardiológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Cardiológicas; Argentina. Instituto Universidad de la Fundación "Héctor Barceló"; ArgentinaFil: Choi, Marcelo Roberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Cardiológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Cardiológicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentin

MESENTERIO: ¿UN NUEVO ÓRGANO?

En los últimos años ha comenzado a considerarse que el mesenterio no solo es un simple repliegue del peritoneo sino un nuevo órgano. Profundizar su conocimiento puede ser clave para interpretar el origen de un gran número de patologías digestivas que hasta hoy no muestran una etiología del todo clara, como la enfermedad de Crohn. Por su parte, investigadores de la Cátedra de Anatomía e Histología de nuestra Facultad estudian un tipo de sustancias vasoactivas liberadas del lecho mesentérico y hallaron que su liberación está alterada en modelos experimentales animales de síndrome metabólico

Losartán y metformina previenen alteraciones en el tejido adiposo perivascular y en la liberación de prostanoides del lecho vascular mesentérico producidas por una dieta alta en grasa y sobrecarga de fructosa en la rata

Objective: The aim of this study was to analyze the effects of losartan (30 mg/kg/day) and metformin (500 mg/kg/day) on the adiposity index and on mesenteric vascular bed prostanoid release, and their relationship with systolic blood pressure in a metabolic syndrome model induced by high-fat high fructose-diet in male Sprague-Dawley rats for 9 weeks. Methods: Mesenteric vascular beds were extracted and incubated and prostanoids were measured by high-performance liquid chromatography. Systolic blood pressure was measured by an indirect method. Results: High-fat high-fructose diet produced significant increase in systolic blood pressure and mesenteric vascular bed adiposity index and in the release of vasoconstricting prostanoids as thromboxane B2 and prostaglandin F2α and of prostaglandin E2, a marker of inflammation. The PGI2/TXA2 ratio was significantly reduced. The administration of losartan and metformin prevented all these changes. Conclusion: Both drugs have beneficial effects on mesenteric perivascular adipose tissue by improving endothelial dysfunction induced by an imbalance of vasoactive substances.Objetivo: El objetivo de este trabajo fue analizar los efectos del losartán (30 mg/kg/día) y de la metformina (500 mg/kg/día) sobre el índice de adiposidad y la liberación de prostanoides del lecho vascular mesentérico, así como su relación con la presión arterial sistólica en un modelo de síndrome metabólico inducido por una dieta alta en grasa y sobrecarga de fructosa en ratas Sprague-Dawley macho durante 9 semanas. Material y métodos: Los lechos vasculares mesentéricos extraídos se incubaron y los prostanoides liberados se midieron por cromatografía líquida de alta eficiencia. La presión arterial sistólica fue medida por método indirecto. Resultados: La dieta alta en grasa y la sobrecarga de fructosa produjo aumentos significativos en la presión arterial sistólica y del índice de adiposidad del lecho vascular mesentérico. Por su parte, la dieta alta en grasa y sobrecarga de fructosa incrementó la liberación de prostanoides vasoconstrictores tanto del tromboxano B2 como de la prostaglandina F2alfa; y del marcador de inflamación, la prostaglandina E2. La relación PGI2/TXA2 se redujo significativamente. La administración de losartán como de metformina previnieron todas estas alteraciones. Conclusión: Ambos fármacos ejercen efectos beneficiosos sobre el tejido adiposo perivascular del lecho mesentérico, lo que mejora la disfunción endotelial inducida por un desbalance de sustancias vasoactivas

Alteration of Renal Natriuretic Systems Is Associated with the Development of Hypertension and Precedes the Presence of Renal Damage in a Model of Metabolic Syndrome

Objective: The aim of this study was to determine the presence of alterations in the natriuretic systems of atrial natriuretic peptide and renal dopamine in a model of metabolic syndrome induced by fructose overload and to associate them with changes in systolic blood pressure, renal function, Na+/K+-ATPase status and microalbuminuria. Methods: Male Sprague-Dawley rats were divided into control (C) and fructose (F) groups receiving drinking water or a fructose solution (10% W/V), respectively, for 4, 8 and 12 weeks. L-dopa and dopamine, sodium, creatinine and albumin were measured in urine and ANP, insulin, sodium and creatinine in plasma. Systolic blood pressure was measured by indirect method and the renal activity and expression of Na+/K+-ATPase as well as the renal expression of A- and C-type natriuretic peptide receptors were assessed. Results: Fructose overload was associated with a significant increase in insulinemia and systolic blood pressure levels and a decrease in urinary sodium excretion since week 4. A significant increase in L-dopa excretion and a decrease in dopamine excretion (increased urinary L-dopa/dopamine ratio) due to fructose overload were observed since week 4 with a decrease in plasma atrial natriuretic peptide at weeks 8 and 12. These changes were accompanied by increased activity and expression of Na+/ K+-ATPase, decreased A-type natriuretic peptide receptor and increased C-type natriuretic peptide receptor expression. Microalbuminuria was observed at week 12 of fructose overload. 1El objetivo del trabajo consistió en determinar la existencia de alteraciones en los sistemas natriuréticos del péptido natriurético atrial (ANP) y dopamina renal en un modelo de síndrome metabólico por sobrecarga de fructosa (SF) y asociarlas a cambios en la presión arterial sistólica (PAS), función renal, estado de la Na+,K+-ATPasa y microalbuminuria. Ratas macho Sprague-Dawley fueron divididas en grupos control (C) y fructosa (F) con agua o solución de F (10%P/V) para beber durante 4, 8 y 12 semanas. En orina se midió L-dopa y dopamina, sodio, creatinina y albúmina y en plasma ANP, insulina, sodio y creatinina. La PAS fue medida por método indirecto. Se midió la actividad y expresión de la Na+,K+-ATPasa así como la expresión de NPR-A y NPR-C renal. La SF se asoció al aumento de insulinemia y PAS y a la disminución en la excreción urinaria de sodio desde la semana 4. La excreción urinaria de L-dopa se incrementó y la de dopamina disminuyó (cociente L-dopa/dopamina incrementado) por SF desde la semana 4 y el ANP plasmático se redujo en las semanas 8 y 12. Estos cambios se acompañaron de un incremento de la actividad y expresión de la Na+,K+-ATPasa, disminución de NPR-A y aumento de NPR-C. La microalbuminuria se observó en la semana 12 de SF. Las alteraciones del ANP y dopamina renal se asociaron al desarrollo de hipertensión arterial y precedieron a la aparición de microalbuminuria, pudiendo establecer una asociación temporal entre la alteración de ambos sistemas y el desarrollo de daño renal