1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова
  4. T. 109, № 9, 2023

Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова, 2023, T. 109, № 9, стр. 1261-1272

Влияние гормонов нейрогипофиза на экскрецию белков почками

Т. А. Каравашкина 1, Е. В. Балботкина 1, Т. В. Ковалева 1, А. В. Кутина 1, *

1 Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН
Санкт-Петербург, Россия

* E-mail: kutina_anna@mail.ru

Поступила в редакцию 14.08.2023
После доработки 23.08.2023
Принята к публикации 24.08.2023

Аннотация

Вазопрессин (ВП) – один из основных факторов, влияющих на внутриклубочковую гемодинамику, фильтрационное давление и состояние мезангиальных клеток и способствующих прогрессированию протеинурии. Цель работы – изучение действия гормонов нейрогипофиза (ВП и окситоцин) на экскрецию белков почками. Эксперименты выполнены на крысах линии Вистар, здоровых и с микроальбуминурией, вызванной минимальными повреждениями гломерулярного фильтра. Микроальбуминурию моделировали введением метилового эфира D-нитроаргинина (D-NAME, 50 мг/кг, внутрибрюшинно). ВП (0.05 и 1.5 нмоль/кг) и окситоцин (0.15 нмоль/кг) вводили крысам внутримышечно, V2-антагонист (15 нмоль/кг) и V1a-антагонист (20 нмоль/кг) – внутрибрюшинно. Для снижения уровня эндогенного ВП животных напаивали водой (10 мл/кг), собирали мочу в течение 2 ч, анализировали уровень общего белка, альбумина, β2-микроглобулина и иммуноглобулина G (IgG). У здоровых крыс ВП в дозе 0.05 нмоль/кг и окситоцин не повлияли на экскрецию альбумина, а ВП в дозе 1.5 нмоль/кг спровоцировал микроальбуминурию. На модели нарушения свойств гломерулярного фильтра, вызванного введением D-NAME, ВП в дозе 0.05 нмоль/кг и окситоцин привели к нормализации экскреции альбумина, а ВП в дозе 1.5 нмоль/кг вызвал выраженную протеинурию (экскреция альбумина возросла в 100 раз, IgG – в 10 раз). Блокада V2-рецепторов усугубила потерю белка, вызванную D-NAME и ВП (1.5 нмоль/кг), а блокада V1a-рецепторов ее предотвратила. Таким образом, ВП при высокой концентрации в крови усиливает фильтрацию белков в почке. Этот эффект опосредован V1a-рецепторами и, в зависимости от барьерных свойств гломерулярного фильтра, приводит к развитию микроальбуминурии или выраженной протеинурии. Окситоцин и ВП в дозе, при которой он преимущественно активирует V2-рецепторы, оказывают антипротеинурическое действие. Выявленные эффекты нейрогипофизарных гормонов на экскрецию альбумина открывают новые перспективные терапевтические мишени для коррекции гломерулярных дисфункций.

Ключевые слова: почка, вазопрессин, окситоцин, микроальбуминурия, протеинурия, D-NAME

Список литературы

  1. Ballermann BJ, Nystrom J, Haraldsson B (2021) The glomerular endothelium restricts albumin filtration. Front Med (Lausanne) 8: 766689. https://doi.org/10.3389/fmed.2021.766689

  2. Daehn IS, Duffield JS (2021) The glomerular filtration barrier: a structural target for novel kidney therapies. Nat Rev Drug Discov 20(10): 770–788. https://doi.org/10.1038/s41573-021-00242-0

  3. Добронравов ВА, Смирнов АВ, Каюков ИГ (2009) Многогранная альбуминурия: аспекты клинического значения. Нефрология 13(3): 33–39. [Dobronravov VA, Smirnov AV, Kayukov IG (2009) Manysided albuminuria: aspects of clinical value. Nefrologiya 13(3): 33–39. (In Russ)].

  4. Шишкин АН, Лындина МЛ (2009) Эндотелиальная дисфункция, метаболический синдром и микроальбуминурия. Нефрология 13(3): 24–32. [Shishkin AN, Lyndina ML (2009) Endothelial dysfunction, metabolic syndrome and microalbuminuria. Nefrologiya 13(3): 24–32. (In Russ)].

  5. Velho G, Bouby N, Hadjadj S, Matallah N, Mohammedi K, Fumeron F, Potier L, Bellili-Munoz N, Taveau C, Alhenc-Gelas F, Bankir L, Marre M, Roussel R (2013) Plasma copeptin and renal outcomes in patients with type 2 diabetes and albuminuria. Diabetes Care 36(11): 3639–3645. https://doi.org/10.2337/dc13-0683

  6. Bardoux P, Martin H, Ahloulay M, Schmitt F, Bouby N, Trinh-Trang-Tan MM, Bankir L (1999) Vasopressin contributes to hyperfiltration, albuminuria, and renal hypertrophy in diabetes mellitus: study in vasopressin-deficient Brattleboro rats. Proc Natl Acad Sci U S A 96(18): 10397–10402. https://doi.org/10.1073/pnas.96.18.10397

  7. Bouby N, Hassler C, Bankir L (1999) Contribution of vasopressin to progression of chronic renal failure: study in Brattleboro rats. Life Sci 65(10): 991–1004. https://doi.org/10.1016/s0024-3205(99)00330-6

  8. Bankir L, Bardoux P, Ahloulay M (2001) Vasopressin and diabetes mellitus. Nephron 87(1): 8–18. https://doi.org/10.1159/000045879

  9. Кутина АВ, Наточин ЮВ (2008) Аналоги вазотоцина усиливают экскрецию белков почкой крыс. Рос физиол журн им ИМ Сеченова 94(11): 1325–1334. [Kutina AV, Natochin IuV (2008) Vasotocin analogues increase protein excretion by the rat kidney. Russ J Physiol 94(11): 1325–1334. (In Russ)].

  10. Сивак КВ, Забродская ЯА, Добровольская ОА (2019) Апробация метода электрофоретического разделения и идентификации некоторых белков мочи у крыс при токсической нефропатии. Мед акад журн 19(3): 71–82. [Sivak KV, Zabrodskaya YA, Dobrovolskaya OA (2019) Approval of the method of electrophoretic separation and identification of some urine proteins in rats with toxic nephropathy. Med akad zhurn 19(3): 71–82. (In Russ)]. https://doi.org/10.17816/MAJ19371-82

  11. Kutina AV, Golosova DV, Marina AS, Shakhmatova EI, Natochin YV (2016) Role of vasopressin in the regulation of renal sodium excretion: interaction with glucagon-like peptide-1. J Neuroendocrinol 28(4): 1–8. https://doi.org/10.1111/jne.12367

  12. Kutina AV, Makashov AA, Balbotkina EV, Karavashkina TA, Natochin YV (2020) Subtypes of neurohypophyseal nonapeptide receptors and their functions in rat kidneys. Acta Naturae 12(1): 73–83. https://doi.org/10.32607/actanaturae.10943

  13. Kutina AV, Shakhmatova EI, Natochin YuV (2010) Effect of a blocker of nitric oxide production on albumin excretion by rat kidney. Bull Exp Biol Med 150(6): 693–695. https://doi.org/10.1007/s10517-011-1225-z

  14. Ivanova LN (2012) Vasopressin: molecular mechanisms of its antidiuretic effect. Neurosci Behav Physiol 42(7): 661–677. https://doi.org/10.1007/s11055-012-9618-7

  15. Enhörning S, Bankir L, Bouby N, Struck J, Hedblad B, Persson M, Morgenthaler NG, Nilsson PM, Melander O (2013) Copeptin, a marker of vasopressin, in abdominal obesity, diabetes and microalbuminuria: the prospective Malmö Diet and Cancer Study cardiovascular cohort. Int J Obes (Lond) 37(4): 598–603. https://doi.org/10.1038/ijo.2012.88

  16. Lang F, Guelinckx I, Lemetais G, Melander O (2017) Two liters a day keep the doctor away? Considerations on the pathophysiology of suboptimal fluid intake in the common population. Kidney Blood Press Res 42(3): 483–494. https://doi.org/10.1159/000479640

  17. Meijer E, Bakker SJ, Halbesma N, de Jong PE, Struck J, Gansevoort RT (2010) Copeptin, a surrogate marker of vasopressin, is associated with microalbuminuria in a large population cohort. Kidney Int 77(1): 29–36. https://doi.org/10.1038/ki.2009.397

  18. Student J, Sowers J, Lockette W (2022) Thirsty for fructose: arginine vasopressin, fructose, and the pathogenesis of metabolic and renal disease. Front Cardiovasc Med 9: 883365. https://doi.org/10.3389/fcvm.2022.883365

  19. El Boustany R, Tasevska I, Meijer E, Kieneker LM, Enhörning S, Lefevre G, Mohammedi K, Marre M, Fumeron F, Balkau B, Bouby N, Bankir L, Bakker SJ, Roussel R, Melander O, Gansevoort RT, Velho G (2018) Plasma copeptin and chronic kidney disease risk in 3 European cohorts from the general population. JCI Insight 3(13): e121479. https://doi.org/10.1172/jci.insight.121479

  20. Clark WF, Sontrop JM, Huang SH, Gallo K, Moist L, House AA, Cuerden MS, Weir MA, Bagga A, Brimble S, Burke A, Muirhead N, Pandeya S, Garg AX (2018) Effect of coaching to increase water intake on kidney function decline in adults with chronic kidney disease: The CKD WIT randomized clinical trial. JAMA 319(18): 1870–1879. https://doi.org/10.1001/jama.2018.4930

  21. Natochin YV, Golosova DV, Shakhmatova EI (2018) A new functional role of oxytocin: participation in osmoregulation. Dokl Biol Sci 479(1): 60–63. https://doi.org/10.1134/S0012496618020096

  22. Trinder D, Phillips PA, Stephenson JM, Risvanis J, Aminian A, Adam W, Cooper M, Johnston CI (1994) Vasopressin V1 and V2 receptors in diabetes mellitus. Am J Physiol 266(2 Pt 1): E217–E223. https://doi.org/10.1152/ajpendo.1994.266.2.E217

  23. Edwards RM, Trizna W, Kinter LB (1989) Renal microvascular effects of vasopressin and vasopressin antagonists. Am J Physiol 256(2 Pt 2): F274–F278. https://doi.org/10.1152/ajprenal.1989.256.2.F274

  24. Briner VA, Tsai P, Choong HL, Schrier RW (1992) Comparative effects of arginine vasopressin and oxytocin in cell culture systems. Am J Physiol 263(2 Pt 2): F222–F227. https://doi.org/10.1152/ajprenal.1992.263.2.F222

  25. Nishikawa T, Omura M, Iizuka T, Saito I, Yoshida S (1996) Short-term clinical trial of 1-(1-[4-(3-acetylaminopropoxy)-benzoyl]-4-piperidyl)-3, 4-dihydro-2(1H)-quinolinone in patients with diabetic nephropathy. Possible effectiveness of the specific vasopressin V1 receptor antagonist for reducing albuminuria in patients with non-insulin dependent diabetes mellitus. Arzneimittelforschung 46(9): 875–878.

  26. Okada H, Suzuki H, Kanno Y, Saruta T (1995) Effects of novel, nonpeptide vasopressin antagonists on progressive nephrosclerosis in rats. J Cardiovasc Pharmacol 25(5): 847–852. https://doi.org/10.1097/00005344-199505000-00023

  27. Okada H, Suzuki H, Kanno Y, Saruta T (1996) Evidence for the involvement of vasopressin in the pathophysiology of adriamycin-induced nephropathy in rats. Nephron 72(4): 667–672. https://doi.org/10.1159/000188957

  28. Perico N, Zoja C, Corna D, Rottoli D, Gaspari F, Haskell L, Remuzzi G (2009) V1/V2 Vasopressin receptor antagonism potentiates the renoprotection of renin-angiotensin system inhibition in rats with renal mass reduction. Kidney Int 76(9): 960–967. https://doi.org/10.1038/ki.2009.267

  29. Bardoux P, Bichet DG, Martin H, Gallois Y, Marre M, Arthus MF, Lonergan M, Ruel N, Bouby N, Bankir L (2003) Vasopressin increases urinary albumin excretion in rats and humans: involvement of V2 receptors and the renin-angiotensin system. Nephrol Dial Transplant 18(3): 497–506. https://doi.org/10.1093/ndt/18.3.497

  30. Bardoux P, Bruneval P, Heudes D, Bouby N, Bankir L (2003) Diabetes-induced albuminuria: role of antidiuretic hormone as revealed by chronic V2 receptor antagonism in rats. Nephrol Dial Transplant 18(9): 1755–1763. https://doi.org/10.1093/ndt/gfg277

  31. Terada Y, Tomita K, Nonoguchi H, Yang T, Marumo F (1993) Different localization and regulation of two types of vasopressin receptor messenger RNA in microdissected rat nephron segments using reverse transcription polymerase chain reaction. J Clin Invest 92(5): 2339–2345. https://doi.org/10.1172/JCI116838

  32. Tagawa T, Imaizumi T, Shiramoto M, Endo T, Hironaga K, Takeshita A (1995) V2 receptor-mediated vasodilation in healthy humans. J Cardiovasc Pharmacol 25(3): 387–392. https://doi.org/10.1097/00005344-199503000-00006

  33. Loichot C, Krieger JP, De Jong W, Nisato D, Imbs JL, Barthelmebs M (2001) High concentrations of oxytocin cause vasoconstriction by activating vasopressin V1A receptors in the isolated perfused rat kidney. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol 363(4): 369–375. https://doi.org/10.1007/s002100000372

  34. Elberry AA, Refaie SM, Kamel M, Ali T, Darwish H, Ashour O (2013) Oxytocin ameliorates cisplatin-induced nephrotoxicity in Wistar rats. Ann Saudi Med 33(1): 57–62. https://doi.org/10.5144/0256-4947.2013.57

  35. Tribollet E, Barberis C, Dreifuss JJ, Jard S (1988) Autoradiographic localization of vasopressin and oxytocin binding sites in rat kidney. Kidney Int 33(5): 959–965. https://doi.org/10.1038/ki.1988.94

  36. Arpin-Bott MP, Waltisperger E, Freund-Mercier MJ, Stoeckel ME (1997) Two oxytocin-binding site subtypes in rat kidney: pharmacological characterization, ontogeny and localization by in vitro and in vivo autoradiography. J Endocrinol 153(1): 49–59. https://doi.org/10.1677/joe.0.1530049

  37. Soares TJ, Coimbra TM, Martins AR, Pereira AG, Carnio EC, Branco LG, Albuquerque-Araujo WI, de Nucci G, Favaretto AL, Gutkowska J, McCann SM, Antunes-Rodrigues J (1999) Atrial natriuretic peptide and oxytocin induce natriuresis by release of cGMP. Proc Natl Acad Sci U S A 96(1): 278–283. https://doi.org/10.1073/pnas.96.1.278

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал