АНАЛИЗ РОЛИ D1- И D2-РЕЦЕПТОРОВ ДОФАМИНА В МОДУЛЯЦИИ ФУНКЦИИ ОСМОТИЧЕСКОГО КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ У КРЫС С РАЗЛИЧНЫМ УРОВНЕМ ВАЗОПРЕССИНА В КРОВИ
PDF

Ключевые слова

дофамин
D1−, D2 − рецепторы дофамина
вазопрессин
линии крыс WAG и Brattleboro
осморегулирующая функция почек

Как цитировать

Правикова, П. Д., & Иванова, Л. Н. (2022). АНАЛИЗ РОЛИ D1- И D2-РЕЦЕПТОРОВ ДОФАМИНА В МОДУЛЯЦИИ ФУНКЦИИ ОСМОТИЧЕСКОГО КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ У КРЫС С РАЗЛИЧНЫМ УРОВНЕМ ВАЗОПРЕССИНА В КРОВИ. Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова, 108(6), 771–780. https://doi.org/10.31857/S0869813922060061

Аннотация

Исследована роль D1- и D2-подобных рецепторов дофамина в модуляции концентрирующей функции почек на крысах линии WAG и вазопрессин-дефицитных особях линии Brattleboro. Установлено, что блокада D1-рецепторов (D1R) при введении селективного антагониста SCH-23390 гидрохлорида не вызывает существенных изменений параметров гидруреза у крыс линии WAG, в то время как у крыс Brattleboro приводит к развитию антидиуретической реакции. Блокада D2-рецепторов (D2R) сульпиридом у крыс WAG сопровождается антидиуретическим ответом вследствие снижения скорости клубочковой фильтрации, тогда как у крыс Brattleboro снижение скорости мочеотделения происходило в связи с увеличением реабсорбции воды. Введение селективного антагониста D1R, устраняющего активирующее влияние D1R на цАМФ-систему, приводит к изменениям параметров натрийуретической функции, направленность которых зависит от уровня эндогенного вазопрессина в крови. У крыс WAG при блокаде D1R установлено снижение скорости экскреции натрия, тогда как у вазопрессин-дефицитных крыс Brattleboro, напротив, выявлена натрийуретическая реакция вследствие торможения реабсорбции натрия. В то же время при введении сульпирида, стимулирующего активность аденилатциклазной системы вследствие подавления ингибирующего влияния D2R на цАМФ, фиксируется антинатрийуретическая реакция у крыс обеих линий вне зависимости от уровня эндогенного вазопрессина в крови. Результаты исследований обсуждаются в контексте литературных данных и позволяют прийти к выводу о прямом вазопрессин-независимом эффекте подавления реабсорбции воды как D1, так и D2 подтипами рецепторов дофамина. Вместе с тем в условиях врожденной неспособности к синтезу эндогенного вазопрессина установлено активирующее влияние D1R на транспорт натрия, тогда как тормозящий эффект D2R на натрийуретическую функцию проявляется независимо от уровня гормона в крови и базальной активности цАМФ-системы.

https://doi.org/10.31857/S0869813922060061
PDF

Литература

Tamma G, Robben JH, Trimpert C, Boone M, Deen PM (2011) Regulation of AQP2 localization by S256 and S261 phosphorylation and ubiquitination. Am J Physiol Cell Physiol 300:636–646. https:// doi: 10.1152/ajpcell.00433.2009. Epub 2010 Dec 9. PMID: 21148409

Bankir L, Bichet DG, Bouby N (2010) Vasopressin V2 receptors, ENaC, and sodium reabsorption: a risk factor for hypertension? Am J Physiol Renal Physiol 299 (5):F917–F928. https:// doi: 10.1152/ajprenal.00413.2010

Leipziger J, Praetorius H (2020) Renal Autocrine and Paracrine Signaling: A Story of Self-protection. Physiol Rev 100(3):1229–1289. https://doi: 10.1152/physrev.00014.2019

Armando I, Villar VAM, Jose PA (2011) Dopamine and renal function and blood pressure regulation. Compr Physiol 1: 1075–1117. https://doi: 10.1002/cphy.c100032

Cuevas S, Villar VA, Jose PA, Armando I (2013) Renal dopamine receptors, oxidative stres and hypertension. Int J Mol Sci 14: 17553–17572. https:// doi: 10.1089/ars.2020.8106

Olivares-Hernández A, Figuero-Pérez L, Cruz-Hernandez JJ, González Sarmiento R, Usategui-Martin R, Miramontes-González JP (2021) Dopamine Receptors and the Kidney: An Overview of Health- and Pharmacological-Targeted Implications. Biomolecules. 11(2): 254. https:// doi: 10.3390/biom11020254

Hussain T, Lokhandwala MF (2003) Renal dopamine receptors and hypertension. Exp Biol Med (Maywood) 228: 134–142. https://doi.org/10.1161/01.HYP.32.2.187

Zeng C, Armando I, Luo Y, Eisner GM, Felder RA, Jose PA (2008) Dysregulation of dopamine-dependent mechanisms as a determinant of hypertension: studies in dopamine receptor knockout mice. Am J Physiol Heart Circ Physiol 294: H551–H569. https://doi: 10.1152/ajpheart.01036.2007

Agre P, King LS, Yasui M, Guggino WB, Ottersen OP, Fujiyoshi Y, Engel A, Nielsen S (2002) Aquaporin water channels – from atomic structure to clinical medicine. J Physiol 542: 3–16. https://doi: 10.1113/jphysiol.2002.020818

Shonesy BC, Stepheson JR, Marks CR, Colbran RJ (2020) Cyclic AMP-dependent protein kinase and D1 dopamine receptors regulate diacylglycerol lipase- and synaptic 2-arachidonoyl glycerol signaling. J Neurochem 153:334–345. https://doi: 10.1111/jnc.14972

Holmes A, Lachowicz JE, Sibley DR (2004) Phenotypic analysis of dopamine receptor knockout mice; recent insights into the functional specificity of dopamine receptor subtypes. Neuropharmacology 47: 1117–1134. https://doi: 10.1016/j.neuropharm.2004.07.034

Valtin H, Schroeder HA (1997) Familial hypothalamic diabetes insipidus in rats (Brattleboro rata). 1964 [classical article]. J Am Soc Nephrol 8:1333–1341. https://doi.org/10.1681/ASN.V881333

Di Ciano LA, Azurmendi PJ, Colombero C, Levin G, Oddo EM, Arrizurieta EE, Nowicki S, Ibarra FR (2015) Defective renal dopamine function and sodium-sensitive hypertension in adult ovariectomized Wistar rats: role of the cytochrome P-450 pathway. Am J Physiol Renal Physiol 308(12): F1358-F1368. https://doi: 10.1152/ajprenal.00450.2014

Del Compare JA, Aguirre JA, Ibarra FR, Barontini M, Armando I (2001) Effects of thyroid hormone on the renal dopaminergic system. Endocrine 15(3):297–303. https:// doi: 10.1385/ENDO:15:3:297

Ibarra ME, Albertoni Borghese MF, Majowicz MP, Ortiz MC, Loidl F, Rey-Funes M, Di Ciano LA, Ibarra FR (2017) Concerted regulation of renal plasma flow and glomerular filtration rate by renal dopamine and NOS I in rats on high salt intake. Physiol Rep 5(6): e13202. https:// doi: 10.14814/phy2.13202

Gao DQ, Canessa LM, Mouradian MM, Jose PA (1994) Expression of the D2 subfamily of dopamine receptor genes in kidney. Am J Physiol Renal Physiol 266:646–650. https:// doi: 10.1152/ajprenal.1994.266.4.F646

Luippold G, Schneider S, Stefanescu A, Benöhr P, Mühlbauer B (2001) Dopamine D2-like receptors and amino acid-induced glomerular hyperfiltration in humans. Br J Clin Pharmacol 51(5):415–421. https:// doi: 10.1046/j.1365-2125.2001.01373.x

Shilling PD, Kinkead B, Murray T, Melendez G, Nemeroff CB, Feifel D (2006) Upregulation of striatal dopamine-2 receptors in Brattleboro rats with prepulse inhibition deficits. Biol Psychiatry 60(11):1278–1281. https:// doi:10.1016/j.biopsych.2006.03.045

Cilia J, Gartlon JE, Shilliam C, Dawson LA, Moore SH, Jones DN (2010) Further neurochemical and behavioural investigation of Brattleboro rats as a putative model of schizophrenia. J Psychopharmacol 24(3):407–419. https:// doi: 10.1177/0269881108098787

Lokhandwala MF, Amenta F (1991) Anatomical distribution and function of dopamine receptors in the kidney. FASEB J 5(15): 3023-3030. https:// doi: 10.1096/fasebj.5.15.1683844

Ma F, Chen G, Rodriguez EL, Klein JD, Sands JM, Wang Y (2020) Adrenomedullin Inhibits Osmotic Water Permeability in Rat Inner Medullary Collecting Ducts. Cells 9(12):2533. https:// doi: 10.3390/cells9122533

Lee SP, So CH, Rashid AJ, Varghese G, Cheng R, Lanca AJ, O’Dowd BF, George SR (2004) Dopamine D1 and D2 receptor Co-activation generates a novel phospholipase C-mediated calcium signal. J Biol Chem 279:35671–35678. https:// doi: 10.1074/jbc.M401923200

Ohbu K, Felder RA (1991) DA1 dopamine receptors in renal cortical collecting duct. Am J Physiol 261:890–895. https://doi: 10.1152/ajprenal.1991.261.5.F890

Schen T, Suzuki Y, Poyard M, Miyamoto N., Defer N, Hanoune J. (1997) Expression of adenylyl cyclase mRNAs in the adult, in developing, and in the Brattleboro rat kidney. Am J Physiol Cell Physiol 273:323–330. https://doi.org/10.1152/ajpcell.1997.273.1.C323

Beaulieu JM, Gainetdinov RR (2011) The physiology, signaling, and pharmacology of dopamine receptors. Pharmacol Rev 63:182–217. https:// doi: 10.1124/pr.110.002642

Zeng C, Felder RA, Jose PA (2006) A new approach for treatment of hypertension: modifying D1 dopamine receptor function. Cardiovasc Hematol Agents Med Chem 4:369–377. https:// doi: 10.2174/187152506778520727

Wang T, Weinbaum S, Weinstein AM (2017) Regulation of glomerulotubular balance: flow-activated proximal tubule function. Pflugers Arch 469(5-6):643–654. https:// doi: 10.1007/s00424-017-1960-8

Smit AJ, Meijer S, Wesseling H, Donker AJ, Reitsma WD (1990) Dissociation of renal vasodilator and natriuretic effects of dopamine during sulpiride infusion in normal man. Eur J Clin Pharmacol 39(3):221–226. https:// doi: 10.1007/BF00315100

Ozono R, Ueda A, Oishi Y, Yano A, Kambe M, Katsuki M, Oshima T (2003) Dopamine D2 receptor modulates sodium handling via local production of dopamine in the Kidney. J Cardiovasc Pharmacol 42:S75–S79. https:// doi:10.1097/00005344-200312001-00017

Edwards RM, Brooks DP (2001) Dopamine inhibits vasopressin action in the rat inner medullary collecting duct via a2-adrenoceptors. J Pharmacol Exp Ther 298:1001 – 1006.

Zhang MZ, Yao B, McKanna JA, Harris RC (2004) Cross talk between the intrarenal dopaminergic and cyclooxygenase-2 systems. Am J Physiol Renal Physiol 288(4):F840–F845. https://doi: 10.1152/ajprenal.00240.2004

Kotnik P, Nielsen J, Kwon TH, Krzisnik C, Frøkiaer J, Nielsen S (2005) Altered expression of COX-1, COX-2, and mPGES in rats with nephrogenic and central diabetes insipidus. Am J Physiol Renal Physiol 288(5):F1053–F1068. https:// doi: 10.1152/ajprenal.00114.2004