Impairment of renal steroidogenesis at the onset of diabetes

Accumulating evidence indicates the association between changes in circulating sex steroid hormone levels and the development of diabetic nephropathy. However, the renal synthesis of steroid hormones during diabetes is essentially unknown. Male Wistar rats were injected with streptozotocin (STZ) or vehicle. After one week, no changes in functional or structural parameters related to kidney damage were observed in STZ group; however, a higher renal expression of proinflammatory cytokines and HSP70 was found. Expression of Steroidogenic Acute Regulatory protein (StAR) and P450scc (CYP11A1) was decreased in STZ kidneys. Incubation of isolated mitochondria with 22R-hydroxycholesterol revealed a marked inhibition in CYP11A1 function at the medullary level in STZ group. The inhibition of these first steps of renal steroidogenesis in early STZ-induced diabetes led to a decreased local synthesis of pregnenolone and progesterone. These findings stimulate investigation of the probable role of nephrosteroids in kidney damage associated with diabetes.Fil: Pagotto, Melina Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Fisiología Experimental. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Fisiología Experimental; ArgentinaFil: Roldán, María Lorena. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; ArgentinaFil: Molinas, Sara Maria. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmaceuticas. Departamento de Ciencias Fisiológicas. Área Farmacología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; ArgentinaFil: Raices, Trinidad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Pisani, Gerardo Bruno. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Departamento de Ciencias Fisiológicas. Área Morfología; ArgentinaFil: Pignataro, Omar Pedro. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Monasterolo, Liliana Alicia. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmaceuticas. Departamento de Ciencias Fisiológicas. Área Farmacología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; Argentin

Localization and functional activity of cytochrome P450 side chain cleavage enzyme (CYP11A1) in the adult rat kidney

Cumulative evidence demonstrated effective downstream metabolism of pregnenolone in renal tissue. The aim of this study was to evaluate the expression and functional activity of cytochrome P450 side chain cleavage enzyme (CYP11A1), which converts cholesterol into pregnenolone, in adult rat kidney. Immunohistochemical labeling for CYP11A1 was observed in renal cortex and medulla, on structures identified as distal convoluted tubule and thick ascending limb of Henle's loop, respectively. Immunoblotting analysis corroborated the renal expression of the protein in inner mitochondrial membrane fractions. The incubation of isolated mitochondria with the membrane-permeant cholesterol analogue 22R-hydroxycholesterol resulted in efficient formation of pregnenolone, the immediate precursor for the synthesis of all the steroid hormones. The low progesterone production rate observed in these experiments suggested a poor activity of 3β-hydroxysteroid dehydrogenase enzyme in renal mitochondria. The steroidogenic acute regulatory protein (StAR), involved in the mitochondrial import of cholesterol, was detected in renal tissue at both mRNA and protein level. Immunostaining for StAR showed similar distribution to that observed for CYP11A1. The expression of StAR and CYP11A1 was found to be higher in medulla than in cortex. This enhanced expression of steroidogenesis-related proteins correlated with a greater pregnenolone synthesis rate and higher steroid hormones tissular content measured in medulla. In conclusion, we have established the expression and localization of StAR and CYP11A1 protein, the ability of synthesizing pregnenolone and a region-specific content of sex hormones in the adult rat kidney. These data clearly show that the kidney is a steroid hormones synthesizing organ. It is proposed that the existence in the kidney of complete steroidogenic machinery would respond to a physiological significance. © 2010 Elsevier Ireland Ltd.Fil: Pagotto, Melina Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Fisiología Experimental. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Fisiología Experimental; ArgentinaFil: Roldán, María Lorena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas; ArgentinaFil: Pagotto, Romina María del Luján. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Lugano, Maria C.. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas; ArgentinaFil: Pisani, Gerardo. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas; ArgentinaFil: Rogic, Gastón. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Molinas, Sara Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Fisiología Experimental. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Fisiología Experimental; ArgentinaFil: Trumper, Laura. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas; ArgentinaFil: Pignataro, Omar Pedro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Monasterolo, Liliana Alicia. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin