Angiotensin-(1-7) and Mas receptor in the brain

The renin-angiotensin system (RAS) is a key regulator of blood pressure and electrolyte homeostasis. Besides its importance as regulator of the cardiovascular function, the RAS has also been associated to the modulation of higher brain functions, including cognition, memory, depression and anxiety. For many years, angiotensin II (Ang II) has been considered the major bioactive component of the RAS. However, the existence of many other biologically active RAS components has currently been recognized, with similar, opposite, or distinct effects to those exerted by Ang II. Today, it is considered that the RAS is primarily constituted by two opposite arms. The pressor arm is composed by Ang II and the Ang II type 1 (AT1) receptor (AT1R), which mediates the vasoconstrictor, proliferative, hypertensive, oxidative and pro-inflammatory effects of the RAS. The depressor arm is mainly composed by Ang-(1-7), its Mas receptor (MasR) which mediates the depressor, vasodilatory, antiproliferative, antioxidant and anti-inflammatory effects of Ang-(1-7) and the AT2 receptor (AT2R), which opposes to the effects mediated by AT1R activation. Central Ang-(1-7) is implicated in the control of the cardiovascular function, thus participating in the regulation of blood pressure. Ang-(1-7) also exerts neuroprotective actions through MasR activation by opposing to the harmful effects of the Ang II/AT1R axis. This review is focused on the expression and regulation of the Ang-(1-7)/MasR axis in the brain, its main neuroprotective effects and the evidence regarding its involvement in the pathophysiology of several diseases at cardiovascular and neurological level.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 Química Biológica; ArgentinaFil: Pineda, Angélica M.. 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 Química Biológica; ArgentinaFil: Gironacci, Mariela Mercedes. 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 Química Biológica; Argentin

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

Angiotensin Receptors Heterodimerization and Trafficking: How Much Do They Influence Their Biological Function?

G-protein–coupled receptors (GPCRs) are targets for around one third of currently approved and clinical prescribed drugs and represent the largest and most structurally diverse family of transmembrane signaling proteins, with almost 1000 members identified in the human genome. Upon agonist stimulation, GPCRs are internalized and trafficked inside the cell: they may be targeted to different organelles, recycled back to the plasma membrane or be degraded. Once inside the cell, the receptors may initiate other signaling pathways leading to different biological responses. GPCRs’ biological function may also be influenced by interaction with other receptors. Thus, the ultimate cellular response may depend not only on the activation of the receptor from the cell membrane, but also from receptor trafficking and/or the interaction with other receptors. This review is focused on angiotensin receptors and how their biological function is influenced by trafficking and interaction with others receptors.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; ArgentinaFil: Silva, Mauro Gastón. 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; ArgentinaFil: Pineda, Angélica M.. 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; ArgentinaFil: Gironacci, Mariela Mercedes. 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; Argentin

Mitochondrial Complex I, H2 O2 and NO as Prodromal Signals of Cardiac Dysfunction in Type 1 Diabetes

Introducción: Resultados de nuestro laboratorio sugieren que la disfunción mitocondrial en el corazón precede a la falla miocárdica asociada a la hiperglucemia sostenida.Objetivo: Estudiar los eventos tempranos que ocurren en las mitocondrias de corazón en un modelo de diabetes mellitus tipo 1.Materiales y métodos: Ratas Wistar macho fueron inyectadas con estreptozotocina (STZ; 60 mg/kg, ip) y sacrificadas 10 o 14 días posinyección. Se obtuvo la fracción mitocondrial de corazón.Resultados: El consumo de O2 en estado 3 en presencia de malato-glutamato (21%) o succinato (16%) y las actividades de los complejos I-III (27%), II-III (24%) y IV (22%) fueron menores en los animales diabéticos a los 14 días posinyección. Cuando los animales se sacrificaron al día 10, solo el consumo de O2 en estado 3 en presencia de sustratos del complejo I (23%) y sucontrol respiratorio (30%) fueron menores en las ratas inyectadas con STZ, de acuerdo con una reducción en la actividad del complejo I-III (17%). Estos cambios se acompañaron de un aumento en las velocidades de producción de H2O2 (117%), NO (30%) y ONOO- (∼225%), en la expresión de mtNOS (29%) y en la [O2-]ss (∼150%) y [NO]ss (∼30%), junto con una disminución de la actividad de la Mn-SOD (15%) y la [GSSG+GSH]mitocondrial (28%), sin cambios en la expresión de PGC-1α.Conclusión: La disfunción del complejo I y el aumento en la generación de H2O2, NO y ONOO- pueden considerarse señales subcelulares prodrómicas del deterioro de la función mitocondrial que precede a la disfunción cardíaca en la diabetes.Background: Previous results from our laboratory suggest that heart mitochondrial dysfunction precedes myocardial failure associated with sustained hyperglycemia. Purpose: The aim of this study was to analyze the early events that take place in heart mitochondria in a type 1 diabetes mellitus (DM) model. Methods: Male Wistar rats were injected with streptozotocin (STZ; 60 mg/kg, ip.) to induce DM. They were euthanized 10 or 14 days later and the heart mitochondrial fraction was obtained. Results: State 3 O2 consumption in the presence of malate-glutamate (21%) or succinate (16%), and complex I-III (27%), II-III (24%) and IV (22%) activities were lower in diabetic animals 14 days after STZ injection. When animals were euthanized at day 10, only state 3 O2 consumption sustained by complex I substrates (23%) and its corresponding respiratory control (30%) were lower in rats injected with STZ, in agreement with reduced complex I-III activity (17%). These changes were accompanied by increased H2 O2 (117%), NO (30%) and ONOO- (~225%) production rates, mtNOS expression (29%) and O2 - (~150%) and NO (~30%) steady-state concentrations, together with a decrease in Mn-SOD activity (15%) and mitochondrial [GSSG+GSH] (28%), without changes in PGC-1α expression. Conclusion: Complex I dysfunction and increased H2 O2 , NO and ONOO- production rates can be considered subcellular prodromal signals of the mitochondrial damage that precedes myocardial dysfunction in diabetesFil: Rukavina Mikusic, Natalia Lucía. 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; ArgentinaFil: Valderrey, Micaela. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; ArgentinaFil: Tripodi, Valeria Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; ArgentinaFil: Valdez, Laura Batriz. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentina. 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; 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

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

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

Desbalance entre el sistema renina angiotensina y sistema dopaminérgico renal en la fisiopatogenia de la hipertensión arterial y daño renal inflamatorio en un modelo experimental por sobrecarga de fructuosa

The renin angiotensin system (RAS) and the renal dopaminergic system (RDS) act as autocrine and paracrine systems to regulate renal sodium management and inflammation and their alterations have been associated to the development of hypertension and renal damage.\n\nThe aim of this thesis was to demonstrate the existence of an imbalance between the RAS and RDS associated to the development of hypertension and inflammatory kidney damage in an experimental model of metabolic syndrome due to fructose overload, as well as to establish the prevention of the harmful processes, by pharmacological inhibition of RAS by losartan treatment. Finally, we studied the behavior of the urinary L-dopa/dopamine index as a potential biomarker of renal dysfunction.\n\nThe results of this thesis provide the mechanisms by which a prohypertensive and proinflammatory system, such as RAS, downregulates another antihypertensive and antiinflammatory system such as RDS, establishing a positive feedback loop that leads to hypertension and kidney inflammation due to fructose overload. Additionally, we demonstrated the potential usefulness of the L-dopa/dopamine index as a biochemical marker of renal dysfunction, earlier than microalbuminuria, and as a predictor of response to treatment and follow-up of hypertension and inflammatory kidney damage.Fil: Rukavina Mikusic, Natalia Lucía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Buenos Aires, ArgentinaEl sistema renina angiotensina (SRA) y el sistema dopaminérgico renal (SDR) son capaces de modificar el manejo renal del sodio y de modular la inflamación, controlando funciones cuyas alteraciones conducen al desarrollo de hipertensión arterial y al daño renal.\nEl presente trabajo de tesis doctoral tuvo como objetivo demostrar la existencia de un desbalance entre el SRA y el SDR asociado al desarrollo de hipertensión arterial y daño renal inflamatorio en un modelo experimental de síndrome metabólico por sobrecarga de fructosa, así como establecer la prevención de los procesos nocivos, mediante la inhibición farmacológica del SRA por tratamiento con losartan. Por último, estudiamos el comportamiento del índice urinario L-dopa/dopamina como potencial biomarcador de disfunción renal.\nLos resultados de esta tesis señalan que un sistema prohipertensivo y proinflamatorio como el SRA regula en menos a otro sistema antihipertensivo y antiinflamatorio como el SDR, estableciendo un circuito de retroalimentación positiva que conduce a la hipertensión arterial y la inflamación renal por sobrecarga de fructosa. Adicionalmente, demostramos la potencial utilidad del índice L-dopa/dopamina como marcador bioquímico más precoz que la microalbuminuria y como predictor de respuesta al tratamiento y seguimiento de la hipertensión arterial y el daño renal inflamatorio

Desbalance entre el sistema renina angiotensina y sistema dopaminérgico renal en la fisiopatogenia de la hipertensión arterial y daño renal inflamatorio en un modelo experimental por sobrecarga de fructosa

La hipertensión arterial (HTA) es la patología crónica de mayor prevalencia e incidenciamundial, y constituye una de las principales causas de enfermedad cardiovascular (Guzman,2012). El manejo renal del sodio es determinante en la regulación de los niveles de presiónarterial y es controlado por diversos factores endocrinos, autocrinos y neurogénicos (Aperia,2000). El riñón es uno de los órganos blanco de la HTA, siendo actualmente lamicroalbuminuria un indicador precoz de nefropatía y predictor de cardiopatía isquémica(Tanaka y col., 2013). Cerca del 30 al 50% de los pacientes con HTA esencial presentainsulinorresistencia, existiendo una fuerte correlación entre el desarrollo de hiperinsulinemia yla microalbuminuria (DeFronzo y Ferrannini, 1991). Muchos factores que regulan el transportede sodio a nivel renal son también capaces de mediar la respuesta inmune, participando en losprocesos de inflamación, fibrosis y daño renal (Segerer y Schlöndorff, 2007). En este contexto,el sistema renina angiotensina (SRA) y el sistema dopaminérgico renal (SDR) son capaces demodificar el manejo renal del sodio y de modular la inflamación, controlando funciones cuyasalteraciones conducen al desarrollo de la HTA y al daño renal (Rukavina Mikusic y col., 2014).El presente trabajo de tesis doctoral tuvo como objetivo demostrar la hipótesis queplanteaba la existencia de un desbalance entre el SRA y el SDR como evento fisiopatogénicopara el desarrollo de HTA y daño renal inflamatorio en un modelo experimental de síndromemetabólico (SM) por sobrecarga de fructosa llevado a cabo en ratas Sprague-Dawley macho.Asimismo, y para confirmar nuestra hipótesis, nos propusimos establecer la prevención de losprocesos nocivos, mediante la inhibición farmacológica del SRA por tratamiento con losartan.Por último, estudiamos el comportamiento del índice urinario L-dopa/dopamina, con elpropósito de postularlo como potencial biomarcador bioquímico de disfunción renal,asociando su alteración a la aparición posterior de daño renal estructural por sobrecarga defructosa, así como también, evaluando su respuesta al tratamiento con losartan.Para cumplir con estos objetivos, se procedió a estudiar los efectos de la sobrecarga defructosa en la dieta durante períodos de 4, 8 y 12 semanas, sobre: parámetros nutricionales(ingesta de alimento, bebida, calorías y peso corporal), metabólicos (glucemia, insulinemia,colesterol y triglicéridos plasmáticos), hemodinámicos (presión arterial sistólica) y de funciónrenal (clearence de creatinina, diuresis, excreción urinaria de sodio y excreción fraccional desodio). También se evaluaron los efectos de la sobrecarga de fructosa sobre la expresión renalde componentes del SRA (angiotensina II y su receptor AT1) y del SDR (cociente urinario Ldopa/dopamina, transportadores tubulares de L-dopa y dopamina y el receptor D1). Por 18último, se evaluaron los efectos de la sobrecarga de fructosa sobre la actividad y expresión dela Na+, K+-ATPasa, así como sobre la expresión de marcadores proinflamatorios: NF-kB, TNF-α eIL-6; profibróticos: TGF-β1 y colágeno (mediante tinción con Sirius Red); y de daño estructuralrenal (microalbuminuria y nefrina). De la misma manera, se evaluó el efecto del tratamientocon losartan sobre todos los parámetros anteriormente mencionados. Asimismo, se llevó acabo un análisis comparativo de los efectos temporales de la sobrecarga de fructosa y deltratamiento con losartan en los períodos experimentales: 4, 8 y 12 semanas.Los resultados obtenidos permiten establecer la existencia de un desbalance entre elSRA y el SDR en el modelo de SM por sobrecarga de fructosa, comprobado por una sobreexpresión del SRA junto con una inhibición de la producción endógena de la dopamina, a partirde la semana 4, en adelante. El desbalance entre ambos sistemas se asoció a la reducción de lanatriuresis y desarrollo de HTA, a partir del mismo período experimental. Como consecuenciade la sobrecarga de fructosa en la dieta y del desbalance entre el SRA y el SDR, se desarrolló unproceso inflamatorio renal que condujo progresivamente a la aparición de fibrosis y daño renalestructural, puesto en evidencia por la presencia de microalbuminuria y reducción de laexpresión de nefrina en la semana 12. Es de recalcar que los efectos de la sobrecarga defructosa en la dieta a nivel metabólico, hemodinámico, funcional renal y sobre el desbalanceentre el SRA y el SDR, resultaron ser tiempo-dependientes. El tratamiento con losartan tuvo efectos preventivos sobre el desarrollo deinsulinorresistencia, dislipemia e HTA por sobrecarga de fructosa. Asimismo, ejerció un efectopreventivo sobre la inhibición del SDR asociada al consumo de fructosa, demostrando larelación antagónica entre este sistema y el SRA, mediante la cual, la modificación de unsistema puede afectar el estado del otro sistema a nivel renal. El tratamiento con losartanpresentó un efecto renoprotector, al prevenir la aparición de daño renal estructural asociadoal consumo crónico de fructosa en la semana 12. Por último, la alteración del cociente urinario L-dopa/dopamina fue precoz a laaparición de inflamación y daño renal por sobrecarga de fructosa, mientras que demostróresponder adecuadamente al tratamiento con losartan.Los resultados obtenidos en esta tesis aportan nuevas evidencias acerca de losmecanismos mediante los cuales un sistema prohipertensivo y proinflamatorio como el SRApuede regular en menos a otro sistema antihipertensivo y antiinflamatorio como el SDR,estableciendo un circuito de retroalimentación positiva para el desarrollo de la HTA y la 19inflamación renal en el contexto del SM. Finalmente, los resultados de este trabajo de tesispermiten postular al índice L-Dopa/dopamina como posible biomarcador bioquímicodiagnóstico y como predictor de la respuesta al tratamiento y seguimiento de la HTA y el dañorenal inflamatorio.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; Argentin