Gut microbiota and chronic kidney disease: evidences and mechanisms that mediate a new communication in the gastrointestinal-renal axis

Chronic kidney disease (CKD) represents a growing public health problem associated with loss of kidney function and cardiovascular disease (CVD), the main leading cause of morbidity and mortality in CKD. It is well established that CKD is associated with gut dysbiosis. Over the past few years, there has been a growing interest in studying the composition of the gut microbiota in patients with CKD as well as the mechanisms by which gut dysbiosis contributes to CKD progression, in order to identify possible therapeutic targets to improve the morbidity and survival in CKD. The purpose of this review is to explore the clinical evidence and the mechanisms involved in the gut-kidney crosstalk as well as the possible interventions to restore a normal balance of the gut microbiota in CKD. It is well known that the influence of the gut microbiota on the gut–kidney axis acts in a reciprocal way: on the one hand, CKD significantly modifies the composition and functions of the gut microbiota. On the other hand, gut microbiota is able to manipulate the processes leading to CKD onset and progression through inflammatory, endocrine, and neurologic pathways. Understanding the complex interaction between these two organs (gut microbiota and kidney) may provide novel nephroprotective interventions to prevent the progression of CKD by targeting the gut microbiota. The review is divided into three main sections: evidences from clinical studies about the existence of a gut microbiota dysbiosis in CKD; the complex mechanisms that explain the bidirectional relationship between CKD and gut dysbiosis; and reports regarding the effects of prebiotic, probiotic, and synbiotic supplementation to restore gut microbiota balance in CKD.Fil: Rukavina Mikusic, Natalia Lucía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas; ArgentinaFil: Kouyoumdzian, Nicolás Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Houssay. Instituto Alberto C. Taquini de Investigaciones En Medicina Traslacional. - Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Cardiologicas "prof. Dr. Alberto C. Taquini". Instituto Alberto C. Taquini de Investigaciones En Medicina Traslacional.; ArgentinaFil: Choi, Marcelo Roberto. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Houssay. Instituto Alberto C. Taquini de Investigaciones En Medicina Traslacional. - Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Cardiologicas "prof. Dr. Alberto C. Taquini". Instituto Alberto C. Taquini de Investigaciones En Medicina Traslacional.; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas; Argentin

Signaling pathways involved in renal oxidative injury: role of the vasoactive peptides and the renal dopaminergic system

The physiological hydroelectrolytic balance and the redox steady state in the kidney are accomplished by an intricate interaction between signals from extrarenal and intrarenal sources and between antinatriuretic and natriuretic factors. Angiotensin II, atrial natriuretic peptide and intrarenal dopamine play a pivotal role in this interactive network. The balance between endogenous antioxidant agents like the renal dopaminergic system and atrial natriuretic peptide, by one side, and the prooxidant effect of the renin angiotensin system, by the other side, contributes to ensuring the normal function of the kidney. Different pathological scenarios, as nephrotic syndrome and hypertension, where renal sodium excretion is altered, are associated with an impaired interaction between two natriuretic systems as the renal dopaminergic system and atrial natriuretic peptide that may be involved in the pathogenesis of renal diseases. The aim of this review is to update and comment the most recent evidences about the intracellular pathways involved in the relationship between endogenous antioxidant agents like the renal dopaminergic system and atrial natriuretic peptide and the prooxidant effect of the renin angiotensin system in the pathogenesis of renal inflammation.Fil: Rukavina Mikusic, Natalia Lucía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiopatología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Kravetz, Maria Cecilia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiopatología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Kouyoumdzian, Nicolás Martín. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiopatología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Della Penna, S. L.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiopatología; ArgentinaFil: Roson, Maria Ines. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiopatología; ArgentinaFil: Fernandez, Belisario Enrique. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiopatología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Choi, Marcelo Roberto. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiopatología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Immunohistochemical expression of intrarenal renin angiotensin system components in response to tempol in rats fed a high salt diet

AIM:To determine the effect of tempol in normal rats fed high salt on arterial pressure and the balance between antagonist components of the renal renin-angiotensin system.METHODS:Sprague-Dawley rats were fed with 8% NaCl high-salt (HS) or 0.4% NaCl (normal-salt, NS) diet for 3 wk, with or without tempol (T) (1 mmol/L, administered in drinking water). Mean arterial pressure (MAP), glomerular filtration rate (GFR), and urinary sodium excretion (UVNa) were measured. We evaluated angiotensin II (Ang II), angiotensin 1-7 (Ang 1-7), angiotensin converting enzyme 2 (ACE2), mas receptor (MasR), angiotensin type 1 receptor (AT1R) and angiotensin type 2 receptor (AT2R) in renal tissues by immunohistochemistry.RESULTS:The intake of high sodium produced a slight but significant increase in MAP and differentially regulated components of the renal renin-angiotensin system (RAS). This included an increase in Ang II and AT1R, and decrease in ACE-2 staining intensity using immunohistochemistry. Antioxidant supplementation with tempol increased natriuresis and GFR, prevented changes in blood pressure and reversed the imbalance of renal RAS components. This includes a decrease in Ang II and AT1R, as increase in AT2, ACE2, Ang (1-7) and MasR staining intensity using immunohistochemistry. In addition, the natriuretic effects of tempol were observed in NS-T group, which showed an increased staining intensity of AT2, ACE2, Ang (1-7) and MasR.CONCLUSION:These findings suggest that a high salt diet leads to changes in the homeostasis and balance between opposing components of the renal RAS in hypertension to favour an increase in Ang II. Chronic antioxidant supplementation can modulate the balance between the natriuretic and antinatriuretic components of the renal RAS.Fil: Cao, Gabriel Fernando. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; 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: Della Penna, Silvana Lorena. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; 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; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; ArgentinaFil: Choi, Marcelo Roberto. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; 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: Gorzalczany, Susana Beatriz. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; 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. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; ArgentinaFil: Toblli, Jorge Eduardo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; 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: Roson, Maria Ines. 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

La alteración de sistemas natriuréticos renales se asocia con el desarrollo de hipertensión arterial y precede en el tiempo a la aparición de daño renal en un modelo de síndrome metabólico

Objetivos: El objetivo del trabajo consistió en determinar la existencia de alteraciones en los sistemas natriuréticos del péptido natriurético atrial y dopamina renal en un modelo de síndrome metabólico por sobrecarga de fructosa y asociarlas con cambios en la presión arterial sistólica, función renal, estado de la Na+, K+-ATPasa y microalbuminuria. Material y Métodos: 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 péptido natriurético atrial, insulina, sodio y creatinina. La presión arterial sistólica fue medida por método indirecto. Se midió la actividad y expresión de la Na+, K+-ATPasa así como la expresión del receptor de péptidos natriuréticos A y C renales. Resultados: La sobrecarga de fructosa se asoció con el aumento de la insulinemia y la presión arterial sistólica, y con 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 sobrecarga de fructosa desde la semana 4 y el péptido natriurético atrial plasmático se redujo en las semanas 8 y 12. Estos cambios fueron acompañados por un incremento de la actividad y expresión de la Na+, K+- ATPasa, disminución del receptor de péptidos natriuréticos A y aumento del C. La microalbuminuria se observó en la semana 12 de sobrecarga de fructosa.Background: 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. Conclusions: Altered atrial natriuretic peptide and renal dopamine were associated with the development of hypertension and preceded in time the presence of microalbuminuria, thus establishing a temporal association between the alteration of both systems and the development of renal damage.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 Sofía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología. Cátedra de Farmacología; ArgentinaFil: Gironacci, Mariela Mercedes. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Puyó, Ana María. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Histología y Biología Celular; ArgentinaFil: Toblli, Jorge Eduardo. 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; 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; Argentin

Renal dopaminergic system: pathophysiological implications and clinical perspectives

Fluid homeostasis, blood pressure and redox balance in the kidney are regulated by an intricate interaction between local and systemic anti-natriuretic and natriuretic systems. Intrarenal dopamine plays a central role on this interactive network. By activating specific receptors, dopamine promotes sodium excretion and stimulates anti-oxidant and anti-inflammatory pathways. Different pathological scenarios where renal sodium excretion is dysregulated, as in nephrotic syndrome, hypertension and renal inflammation, can be associated with impaired action of renal dopamine including alteration in biosynthesis, dopamine receptor expression and signal transduction. Given its properties on the regulation of renal blood flow and sodium excretion, exogenous dopamine has been postulated as a potential therapeutic strategy to prevent renal failure in critically ill patients. The aim of this review is to update and discuss on the most recent findings about renal dopaminergic system and its role in several diseases involving the kidneys and the potential use of dopamine as a nephroprotective agent.Fil: Choi, Marcelo Roberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; ArgentinaFil: Kouyoumdzian, Nicolás Martín. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiopatología; ArgentinaFil: Rukavina Mikusic, Natalia Lucía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiopatología; ArgentinaFil: Kravetz, Maria Cecilia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; ArgentinaFil: Roson, Maria Ines. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiopatología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Cardiológicas (i); ArgentinaFil: Rodríguez Fermepin, Martin. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiopatología; ArgentinaFil: Fernandez, Belisario Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Cardiológicas (i); Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentin

Cardiac Natriuretic Peptide Profiles in Chronic Hypertension by Single or Sequentially Combined Renovascular and DOCA-Salt Treatments

The involvement of natriuretic peptides was studied during the hypertrophic remodeling transition mediated by sequential exposure to chronic hemodynamic overload. We induced hypertension in rats by pressure (renovascular) or volume overload (DOCA-salt) during 6 and 12 weeks of treatment. We also studied the consecutive combination of both models in inverse sequences: RV 6 weeks/DS 6 weeks and DS 6 weeks/RV 6 weeks. All treated groups developed hypertension. Cardiac hypertrophy and left ventricular ANP gene expression were more pronounced in single DS than in single RV groups. BNP gene expression was positively correlated with left ventricular hypertrophy only in RV groups, while ANP gene expression was positively correlated with left ventricular hypertrophy only in DS groups. Combined models exhibited intermediate values between those of single groups at 6 and 12 weeks. The latter stimulus associated to the second applied overload is less effective than the former to trigger cardiac hypertrophy and to increase ANP and BNP gene expression. In addition, we suggest a correlation of ANP synthesis with volume overload and of BNP synthesis with pressure overload-induced hypertrophy after a prolonged treatment. Volume and pressure overload may be two mechanisms, among others, involved in the differential regulation of ANP and BNP gene expression in hypertrophied left ventricles. Plasma ANP levels reflect a response to plasma volume increase and volume overload, while circulating BNP levels seem to be regulated by cardiac BNP synthesis and ventricular hypertrophy.Fil: Cerrudo, Carolina Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiopatología; ArgentinaFil: Cavallero, Carmen Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiopatología; ArgentinaFil: Rodríguez Fermepin, Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiopatología; ArgentinaFil: González, Germán Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Patología; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatología Cardiovascular; ArgentinaFil: Donato, Pablo Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Patología; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatología Cardiovascular; ArgentinaFil: Kouyoumdzian, Nicolás Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Houssay. Instituto Alberto C. Taquini de Investigaciones En Medicina Traslacional. - Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Cardiologicas "prof. Dr. Alberto C. Taquini". Instituto Alberto C. Taquini de Investigaciones En Medicina Traslacional.; ArgentinaFil: Gelpi, Ricardo Jorge. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatología Cardiovascular; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Patología; ArgentinaFil: Hertig, Cecilia Margarita. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular "Dr. Héctor N. Torres"; ArgentinaFil: Choi, Marcelo Roberto. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Histología y Biología Celular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto Alberto C. Taquini de Investigaciones en Medicina Traslacional - Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Cardiológicas "Prof. Dr. Alberto C. Taquini". Instituto Alberto C. Taquini de Investigaciones en Medicina Traslacional; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiopatología; Argentina. Instituto Universidad de la Fundación "Héctor Barceló"; ArgentinaFil: Fernandez, Belisario Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiopatología; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiopatología; Argentina. Instituto Universidad de la Fundación "Héctor Barceló"; Argentin

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

Hacia el esclarecimiento del rol del anión cloruro en la hipertensión arterial: su vínculo con el daño oxidativo en el riñón

Introducción: Se desconoce el papel del anión cloruro en los efectos deletéreos del consumo excesivo de sal (NaCl) y si sus efectos son independientes de la presencia del sodio. Objetivo: Demostrar que tanto una sobrecarga de cloruro como una sobrecarga de sodio en la dieta producen efectos deletéreos, en forma independiente, sobre la presión arterial sistólica (PAS), la función renal y los marcadores de estrés oxidativo en el riñón. Materiales y métodos: Ratas Wistar macho fueron divididas en cuatro grupos (n = 8/grupo) y fueron alimentadas con diferentes dietas durante tres semanas: C: control (dieta estándar), NaCl: hipersódica-hiperclórica, Na: hipersódica sin cloruro, Cl: hiperclórica sin sodio. Se determinaron la presión arterial sistólica (PAS) y la función renal y en la corteza renal se evaluó la producción de especies reactivas del ácido tiobarbitúrico (en inglés: TBARS) y la actividad y la expresión de las enzimas superóxido dismutasa (SOD), catalasa (CAT) y glutatión peroxidasa (GPx). Resultados: Al cabo de tres semanas, la PAS aumentó (*) en los dos grupos alimentados con cloruro. La excreción fraccional de sodio y de cloruro aumentó (*) en los grupos NaCl y Na. La diuresis y los TBARS en la corteza renal aumentaron (*) con las tres dietas, sin cambios en la actividad y en la expresión de SOD y CAT. La actividad de la GPx aumentó (*) en los dos grupos que recibieron cloruro; (*p < 0,05 vs C).Conclusión: Tanto la sobrecarga de sodio como la de cloruro se asocian a mayor estado oxidativo caracterizado por un incremento en la peroxidación lipídica en la corteza renal. Sin embargo, solo el exceso de cloruro se asocia a mayor actividad de la GPx y de la hipertensión, sin cambios en la excreción urinaria de cloruro, sugiriendo un mayor estado prooxidante renal en comparación con el grupo Na.Background: The role of the chloride anion on the deleterious effects of excessive salt (NaCl) intake is unknown and whether itseffects are independent of the presence of sodium.Objective: The aim of this study was to demonstrate that both chloride and sodium overload in the diet produce independent deleteriouseffects on systolic blood pressure (SBP), renal function and kidney markers of oxidative stress.Methods: Male Wistar rats were divided into four groups (n=8/group) and fed different diets for three weeks: C: control (standarddiet), NaCl: high sodium-high chloride diet; Na: high sodium without chloride diet and Cl: high chloride without sodium diet. Systolicblood pressure (SBP) and renal function were measured, and thiobarbituric acid reactive species (TBARS) production, andsuperoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and glutathione peroxidase (GPx) enzymatic activity and expression were evaluated inthe renal cortical tissue.Results: After three weeks, SBP increased (*) in the two groups fed with chloride. Fractional excretion of sodium and chloride increased(*) in the NaCl and Na groups. Diuresis and TBARS increased (*) in the renal cortex with the three diets, with no changesin SOD and CAT activity and expression. GPx activity increased (*) in the two groups that received chloride (* p <0.05 vs. C).Conclusions: Both sodium and chloride overload are associated with a higher oxidative state characterized by increased lipid peroxidationin the renal cortex. However, only chloride overload is associated with higher GPx activity and hypertension without changesin urinary chloride excretion, suggesting a higher renal pro-oxidant state in this experimental group with respect to the Na group.Fil: Kouyoumdzian, Nicolás Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto Alberto C. Taquini de Investigaciones en Medicina Traslacional - Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Cardiológicas "Prof. Dr. Alberto C. Taquini". Instituto Alberto C. Taquini de Investigaciones en Medicina Traslacional; ArgentinaFil: Kim, Gabriel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; ArgentinaFil: Robbesaul, Gabriel Damián. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; ArgentinaFil: Prince, Paula Denise. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Química Analitica y Fisicoquímica. Cátedra de Fisicoquímica; ArgentinaFil: Puyó, Ana María. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; ArgentinaFil: Fernández, Belisario E.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; ArgentinaFil: Galleano, Mónica Liliana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaFil: Choi, Marcelo Roberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto Alberto C. Taquini de Investigaciones en Medicina Traslacional - Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Cardiológicas "Prof. Dr. Alberto C. Taquini". Instituto Alberto C. Taquini de Investigaciones en Medicina Traslacional; Argentin

Regulación de los transportadores tubulares renales de dopamina por el péptido natriurético atrial y la angiotensina II

Las alteraciones en la excreción renal de sodio poseen vital importancia en la patogénesis de la hipertensión arterial (HTA), patología crónica de mayor prevalencia e incidencia mundial y causa principal de las patologías cardiovasculares. En este sentido, radica el interés de aportar conocimientos relacionados sobre las formas en que los factores natriuréticos y los antinatriuréticos pueden utilizar vías comunes que involucren de modo reversible la inhibición o activación de la Na+,K+?ATPasa tubular renal, enzima cuya alteración está íntimamente relacionada con la retención salina. Asimismo, la dopamina (DA) renal, el péptido natriurético atrial (ANP) y la angiotensina II (ANG II) son capaces de modificar el manejo renal del sodio (filtración, reabsorción y excreción) regulando diversos transportadores de sodio.Nuestro principal objetivo fue demostrar la hipótesis que parte de los efectos natriuréticos y diuréticos del ANP, y antinatriuréticos y antidiuréticos de la ANG II, se producirían de manera indirecta estimulando o inhibiendo, respectivamente, la captación de DA, regulando la expresión y/o funcionalidad de los transportadores de cationes orgánicos (OCTNs y OCTs), como también la captación renal del aminoácido L-dopa al regular la expresión y/o funcionalidad de los transportadores apicales de L-aminoácidos (LATs).Ratas macho Sprague Dawley anestesiadas, fueron infundidas durante 120 minutos con las drogas a testear, empleando solución salina isotónica como vehículo. Se llevaron a cabo cuatro protocolos experimentales in vivo en los que se evaluaron basalmente y pos-infusión a los 90 y 120 minutos, los efectos sobre los parámetros de excreción renal y hemodinámicos de los siguientes agentes: protocolo 1) ANP y la isocianina decynium-22 (D-22), inhibidor específico de los OCTs, en presencia de DA endógena; protocolo 2) ANP, DA exógena y D-22; protocolo 3) ANG II y D-22 en presencia de DA endógena; protocolo 4) ANG II, DA exógena y D-22. Cabe aclarar que en los protocolos 2 y 4, a las ratas se les administró benserazida, pargilina y tolcapone para inhibir el metabolismo de la DA. A las ratas que recibieron DA exógena se les determinó la concentración urinaria de DA. Luego del sacrificio de los animales se destinó un riñón para estudios de inmunoperoxidasa de los transportadores OCTNs y del receptor dopaminérgico subtipo D1 (D1R), y el otro para determinar en membrana aislada de las células tubulares, la actividad específica (AE) y la expresión de la bomba Na+,K+?ATPasa, y la expresión de su forma fosforilada en el residuo serina 23 (Pi), y la expresión del D1R, los OCTNs, OCTs y LATs. Por otro lado, se realizaron dos ensayos in vitro para evaluar los efectos del ANP y la ANG II sobre la captación de L-dopa, en ausencia y presencia del ácido aminobiciclo[2.2.1]heptano-2-carboxílico (BCH), inhibidor específico de los LATs. En el protocolo 1, el ANP incrementó significativamente los parámetros de excreción renal tanto a los 90 como 120 minutos con respecto a su valor basal y al grupo control. Por otro lado, la AE de la bomba Na+,K+?ATPasa y la Presión Arterial Media (PAM) se redujeron, sin afectar la Frecuencia Cardíaca (FC). El D-22 per se no mostró cambios en los parámetros de excreción renal ni hemodinámicos tanto en ausencia como en presencia del ANP. Si bien el ANP no modificó in vivo la expresión de los LATs respecto al control, sí aumentó in vitro la captación de L-dopa, y el BCH previno ese incremento.Ante la infusión de DA exógena (protocolo 2), la adición del ANP mostró un incremento de la diuresis y natriuresis con respecto a la infusión de cada droga por separado. El ANP y la DA por separado redujeron la AE de la Na+,K+?ATPasa con respecto al control. La adición del ANP incrementó la concentración urinaria de DA respecto de la infusión de DA solamente. Todos estos efectos fueron prevenidos por el D-22. El ANP aumentó la expresión de la Na+,K+?ATPasa, disminuyendo el cociente Na+,K+?ATPasa-Pi, incrementó la inmunoexpresión del D1R y no mostró cambios en la expresión de los transportadores OCTNs y OCTs.Los efectos in vivo de la infusión de ANG II en presencia de DA endógena (protocolo 3) fueron antagónicos a los del ANP. Al igual que el ANP, la ANG II no modificó in vivo la expresión de los LATs respecto al control, pero disminuyó in vitro la captación de L-dopa, efectos que no fueron evidenciados en presencia del BCH.Ante la infusión de DA exógena (protocolo 4), la adición de la ANG II mostró una disminución del incremento de la diuresis y natriuresis DA-dependiente, efectos similares a los observados con la administración de D-22, y de ANG II acompañada de D-22. La ANG II y la DA por separado presentaron efectos opuestos sobre la AE de la bomba Na+,K+?ATPasa y al co-infundirlas, la AE de la bomba fue similar a los de las ratas controles. El D-22 previno los efectos de la DA exógena, al inhibir su captación mediante los OCTs. La adición de la ANG II disminuyó la concentración urinaria de DA respecto de la infusión de DA solamente, efectos favorecidos por el D-22. La ANG II no modificó la expresión de la Na+,K+?ATPasa, ni de su forma fosforilada, ni del D1R, OCTNs y OCTs.Los resultados del presente trabajo de tesis muestran la clara interacción que presentan el ANP y la ANG II con el sistema dopaminérgico renal. Además, se confirma la importancia de la participación de los OCTs en los mecanismos de excreción de sodio, aportando nuevas evidencias al conocimiento de la fisiopatología de la HTA.Fil: 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; Argentin

Role of natriuretic peptides in the cardiovascular-adipose communication: a tale of two organs

Natriuretic peptides have long been known for their cardiovascular function. However, a growing body of evidence emphasizes the role of natriuretic peptides in the energy metabolism of several substrates in humans and animals, thus interrelating the heart, as an endocrine organ, with various insulin-sensitive tissues and organs such as adipose tissue, muscle skeletal, and liver. Adipose tissue dysfunction is associated with altered regulation of the natriuretic peptide system, also indicated as a natriuretic disability. Evidence points to a contribution of this natriuretic disability to the development of obesity, type 2 diabetes mellitus, and cardiometabolic complications; although the causal relationship is not fully understood at present. However, targeting the natriuretic peptide pathway may improve metabolic health in obesity and type 2 diabetes mellitus. This review will focus on the current literature on the metabolic functions of natriuretic peptides with emphasis on lipid metabolism and insulin sensitivity. Natriuretic peptide system alterations could be proposed as one of the linking mechanisms between adipose tissue dysfunction and cardiovascular disease.Fil: Rukavina Mikusic, Natalia Lucía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Histología y Biología Celular; ArgentinaFil: Kouyoumdzian, Nicolás Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Houssay. Instituto Alberto C. Taquini de Investigaciones En Medicina Traslacional. - Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Cardiologicas "prof. Dr. Alberto C. Taquini". Instituto Alberto C. Taquini de Investigaciones En Medicina Traslacional.; ArgentinaFil: Puyó, Ana María. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Histología y Biología Celular; ArgentinaFil: Fernández, Belisario Enrique. Instituto Universidad de la Fundación "Héctor Barceló"; ArgentinaFil: Choi, Marcelo Roberto. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Houssay. Instituto Alberto C. Taquini de Investigaciones En Medicina Traslacional. - Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Cardiologicas "prof. Dr. Alberto C. Taquini". Instituto Alberto C. Taquini de Investigaciones En Medicina Traslacional.; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Histología y Biología Celular; Argentina. Instituto Universidad de la Fundación "Héctor Barceló"; Argentin