РОЛЬ ГУАНИЛАТЦИКЛАЗНОЙ СИСТЕМЫ В РЕАЛИЗАЦИИ ОСМОРЕГУЛИРУЮЩЕЙ ФУНКЦИИ ПОЧЕК У КРЫС С РАЗЛИЧНЫМ УРОВНЕМ ВАЗОПРЕССИНА В КРОВИ
PDF

Ключевые слова

оксид азота (II)
вазопрессин
крысы линии WAG и Brattleboro
гидроуретическая и натрийуретическая функции

Как цитировать

Правикова, П. Д., & Иванова, Л. Н. (2019). РОЛЬ ГУАНИЛАТЦИКЛАЗНОЙ СИСТЕМЫ В РЕАЛИЗАЦИИ ОСМОРЕГУЛИРУЮЩЕЙ ФУНКЦИИ ПОЧЕК У КРЫС С РАЗЛИЧНЫМ УРОВНЕМ ВАЗОПРЕССИНА В КРОВИ. Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова, 105(12), 1502–1513. https://doi.org/10.1134/S0869813919120082

Аннотация

Исследовано влияние гуанилатциклазной системы на осморегулирующую функцию почек в экспериментах на интактных и на гидратированных крысах линии WAG, а также на вазопрессин-дефицитных крысах линии Brattleboro. Установлено, что в условиях активации гуанилатциклазной системы направленность изменений натрийуретической функции почек зависит от уровня вазопрессина в крови. У крыс WAG с нормальным уровнем вазопрессина в крови активация гуанилатциклазного каскада как в условиях стимуляции синтеза NO экзогенным донором нитропруссидом натрия (НПН), так и при устранении деградации cGMP силденафилом сопровождалась антинатрийуретической реакцией без существенных изменений параметров гидруреза. В то же время у крыс Brattleboro и у гидратированных крыс WAG в условиях применения экзогенного донора NO был выявлен натрийурез. Введение сильденафила цитрата крысам Brattleboro, лишённым вазопрессина, сопровождалось иной реакцией — натрийурезом и развитием антидиуретической реакции, в то время как у гидратированных особей WAG был выявлен антидиурез без значимых изменений показателей натрийуретической функции почек. Обсуждаются возможные механизмы, лежащие в основе взаимодействия гуанилатциклазной и аденилатциклазной сигнальных систем, реализующих эффекты вазопрессина и NO на транспорт воды и натрия.

https://doi.org/10.1134/S0869813919120082
PDF

Литература

Perucca J., Bichet D.G., Bardou, P., Bouby N., Banki, L. Sodium excretion in response to vasopressin and selective vasopressin receptor antagonists. J. Am. Soc. Nephrol. 19: 1721–1731. 2008.

Pearce D., Soundararajan R., Trimpert C., Kashlan O.B., Deen P.M.T., Kohan D. E. Collecting duct principal cell transport processes and their regulation. Clin. J. Am. Soc. Nephrol. 10: 135–146. 2015.

Moneer Z., Dyer J.L., Taylor C.W. Nitric oxide co-ordinates the activities of the capacitative and non-capacitative Ca2+ entry pathways regulated by vasopressin. Biochem. J. 370: 439–448. 2003.

Ares G.R., Caceres P.S., Ortiz P.A. Molecular regulation of NKCC2in the thick ascending limb. Am. J. Physiol. Renal Physiol. 301: 1143–1159. 2011.

Garvin J.L., Herrera M., Ortiz P.A. Regulation of renal NaCl transport by nitric oxide, endothelin, and ATP: clinical implications. Annu. Rev. Physiol. 73: 359–376. 2011.

Tamma G., Robben J.H., Trimpert C., Boone M., Deen P.M. Regulation of AQP2 localization by S256 and S261 phosphorylation and ubiquitination. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 300: 636– 646. 2011.

Chang J., Ding Y., Zhou Z., Nie H., Ji H. Transepital fluid and salt re-absorbtion regulated by cGK2 signals. Int. J. Mol. Sci. 19(3): 1-8. 2018.

Bouley R., Hasler U., Lu H.A., Nunes P., Brown D. Bypassing vasopressin receptor signaling pathways in nephrogenic diabetes insipidus. Semin. Nephrol. 28: 266–278. 2008.

Valtin H., Schroeder H.A. Familial hypothalamic diabetes insipidus in rats (Brattleboro rata).1964 [classical article]. J.Am.Soc.Nephrol. 8: 1333-1341. 1997.

Yamauchi A., Nakanishi T., Takamitsu Y., Sugita M., Imai E., Noguchi T., Fujiwara Y., Kamada T., Ueda N. In vivo osmoregulation of Na/myo-inositol cotransporter mRNA in rat kidney medulla. J. Am. Soc. Nephrol. 5: 62–67. 1994.

Fathollahi A., Daneshgari F., Hanna-Mitchell A.T. Effect of polyuria on bladder function in diabetics versus non-diabetics: an article review. Curr. Urol. 8(3): 119–125. 2015.

Hubrecht R., Kirkwood J. Hertfordshire S.T.(Eds). The UFAW Handbook on the Care and Management of Laboratory Animals. 2010.

Tanahashi M., Sekizawa T., Yoshida M., Suzuki-Kusaba M., Hisa H., Satoh S. Effects of sodium nitroprusside on renal functions and NO-cGMP production in anesthetized dogs. J. Cardiovasc. Pharmacol. 33: 401–408. 1999.

Hottinger D.G., Beebe D.S., Kozhimannil T., Prielipp R.C., Belani K.G. Sodium nitroprusside in 2014: a clinical concepts review. J. Anaesthesiol. Clin. Pharmacol. 30(4): 462–471. 2014.

Bouley R., Pastor-Soler N., Cohen O., McLaughlin M., Breton S., Brown D. Stimulation of AQP2 membrane insertion in renal epithelial cells in vitro and in vivo by the cGMP phosphodiesterase inhibitor sildenafil citrate (Viagra). Am. J. Physiol. Renal Physiol. 288: 1103–1112. 2005.

Assadi F., Sharbaf F.G. Sildenafil for the treatment of congenital nephrogenic diabetes insipidus. Am. J. Nephrol. 42: 65–69. 2015.

Frindt G., Palmer L.G. Effects of insulin on Na and K transporters in the rat CCD. Am. J. Physiol. Renal Physiol. 302: 1227–1233. 2012.

Pavlov T.S., Ilatovskaya D.V., Levchenko V., Li L., Ecelbarger C.M., Staruschenko A. Regulation of ENaC in mice lacking renal insulin receptors in the collecting duct. FASEB. J. 27: 2723–2732. 2013.

Ilatovskaya D. V., Levchenko V., Brands M. W., Pavlov T. S., Staruschenko A. Cross-talk between insulin and IGF-1 receptors in the cortical collecting duct principal cells: implication for ENaC-mediated Na+ reabsorption. Am. J. Physiol. Renal Physiol. 308: 713–719. 2015.

Sanches T.R., Volpini R.A., Massola Shimizu M.H., Bragança A.C., Oshiro-Monreal F., Seguro A.C., Andrade L. Sildenafil reduces polyuria in rats with lithium-induced NDI. Am. J. Physiol. Renal Physiol. 302: 216–225. 2012.

Mount D.B. Thick ascending limb of the loop of Henle. Clin. J. Am. Soc. Nephrol. 9: 1974–1986. 2014.

Wu P., Gao Z., Ye S., Qi Z. Nitric oxide inhibits the basolateral 10-pS Clchannels through cGMP/PKG signaling pathway in the thick ascending limb of C57BL/6 mice. Am. J. Physiol. Renal Physiol. 310: 755–762. 2016.

Yamada T., Konno N., Matsuda K., Uchiyama M. Frog atrial natriuretic peptide and cGMP activate amiloride-sensitive Na(+) channels in urinary bladder cells of Japanese tree frog, Hyla japonica. J. Comp. Physiol. B. 177: 503– 508. 2007.

Chen J., Zhang H., Zhang X., Yang G., Lu L., Lu X., Wan C., Ijiri K., Ji H., Li Q. Epithelial sodium channel enhanced osteogenesis via cGMP/PKGII/ENaC signaling in rat osteoblast. Mol. Biol. Rep. 41: 2161–2169. 2014.

Han D., Nie H., Su X., Shi X., Bhattarai D., Zhao M., Zhao R., Landers K., Tang H., Zhang L., Ji H. 8-(4-Chlorophenylthio)-Guanosine-39,59-Cyclic Monophosphate-Na Stimulates Human Alveolar Fluid Clearance by Releasing External Na1 Self-Inhibition of Epithelial Na1 Channels. Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 45: 1007–1014. 2011.

Hyndman K.A., Mironova E.V., Giani J.F., Dugas C., Collins J., McDonough A.A., Stockand J.D., Pollock J.S. Collecting Duct Nitric Oxide Synthase 1Я Activation Maintains Sodium Homeostasis During High Sodium Intake Through Suppression of Aldosterone and Renal Angiotensin II Pathways. J. Am. Heart Assoc. 6(10): 1–14. 2017.

Nakano D., Pollock J.S., Pollock D.M. Renal medullary ETB receptors produce diuresis and natriuresis via NOS1. Am. J. Physiol. Renal Physiol. 294: F1205–F1211. 2008.

Правикова П.Д., Иванова Л.Н. Влияние блокады синтеза оксида азота на диуретическую и натрийуретическую функции почки у крыс с различным уровнем эндогенного вазопрессина в крови. Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 104(1): 96—102. 2018. [Pravikova P.D., Ivanova L.N. Effect of nitric oxide (II) synthesis inhibition on the diurethic and natriuretic kidney functions in rats with various blood vasopressin levels. Russ. J. Physiol. 104(1): 96—102. 2018. (In Russ.)].

Boulkroun S. Vasopressin-inducible ubiquitinspecific protease 10 increases ENaC cell surface expression by deubiquitylating and stabilizing sorting nexin 3. Am. J. Physiol. Renal Physiol. 295: 889–900. 2008.

Ortiz P.A., Garvin J.L. Role of nitric oxide in the regulation of nephron transport. Am. J. Physiol. Renal Physiol. 282: 777–784. 2002.

Hyndman K.A., Boesen E.I., Elmarakby A.A., Brands M.W., Huang P., Kohan D.E., Pollock D.M., Pollock J.S. Renal collecting duct NOS1 maintains fluid-electrolyte homeostasis and blood pressure. Hypertension. 62: 91–98. 2013.

Fock E. M., Lavrova E.A., Bachteeva V. T., Chernigovskaya E. V., Parnova R.G. Nitric oxide inhibits arginine-vasotocin-induced increase of water osmotic permeability in frog urinary bladder. Eur. J. Physiol. 448: 197–203. 2004.

Helal I., Fick-Brosnahan G., Reed-Gitomer B., Schrier R. Glomerular hyperfiltration: definitions, mechanisms and clinical implications. Nat. Rev. Nephrol. 8: 293–300. 2012.

Borghese Albertoni M.F., Bettini L.M., Nitta C.H., de Frutos S., Majowicz M., Gonzalez Bosc L.V. Aquaporin-2 promoter is synergistically regulated by nitric oxide and nuclear factor of activated T cells. Nephron Extra. 1: 124–138. 2011.