Evidências epidemiológicas indicam que a presença de microalbuminúria prediz maior freqüência de eventos cardiovasculares e mortalidade em hipertensos essenciais. A microalbuminúria pode ser decorrente do aumento da permeabilidade glomerular e/ou da diminuição da reabsorção desta macromolécula no túbulo proximal. Todavia não é sabido se os mecanismos que regulam a reabsorção de albumina em túbulo proximal renal encontram-se alterados na hipertensão essencial. Este trabalho teve como objetivo investigar as bases moleculares da microalbuminúria associada à hipertensão arterial essencial, focando na reabsorção tubular de albumina. Para tanto, avaliamos a evolução temporal da excreção urinária de albumina em ratos espontaneamente hipertensos (SHR) com 6 semanas de idade (pressão arterial sistólica, PAS, = 105 ± 4 mmHg), 14 semanas de idade (PAS = 180 ± 2 mmHg) e 21 semanas de idade (PAS = 202 ± 2 mmHg). Ratos normotensos Wistar da mesma idade serviram de controle. Observou-se que a excreção urinária diária de albumina aumentou progressivamente com o aumento da pressão arterial em SHR (10,5 ± 1,9; 92 ± 7,0 e 154 ± 27 g/dia, em SHR com PAS média igual a 105, 180 e 202 mmHg respectivamente). Este aumento progressivo não foi observado em ratos normotensos com idade correspondente, indicando que este fenômeno é decorrente do aumento da pressão arterial e não pode ser atribuído ao aumento da idade dos animais durante o período estudado. A análise das proteínas urinárias por eletroforese em gel de poliacrilamida (SDS-PAGE) mostrou que SHR excretam proteínas do tamanho da albumina ou menores (< 70kDa), padrão típico de proteinúria tubular. Adicionalmente, verificou-se que os níveis de expressão dos receptores endocíticos megalina e cubilina, bem como do canal para cloreto ClC-5 diminuem progressivamente no córtex renal de SHR com o aumento da pressão arterial. Observou-se também uma diminuição significativa na expressão de uma outra macromolécula importante no processo de endocitose mediada por receptor em túbulo proximal renal, a v-H+-ATPase. Entretanto, a diminuição da expressão protéica da subunidade B2 desta ATPase foi estatisticamente significante apenas em SHR com 21 semanas comparado aos com 6 semanas de idade. Não foram encontradas alterações no padrão de expressão de componentes estruturais da barreira glomerular como a nefrina e podocina. Em suma, o nosso estudo demonstra que o aumento da excreção urinária de proteínas, especialmente de albumina, está associado com uma menor expressão de componentes essenciais do aparelho endocítico do túbulo proximal renal. É tentador especular que a disfunção da via endocítica no túbulo proximal renal possa ser o principal mecanismo subjacente ao desenvolvimento de microalbuminúria na hipertensão / Epidemiological evidences indicate that the presence of microalbuminuria predicts a higher frequency of cardiovascular events and mortality in essential hypertensive patients. Microalbuminuria may arise from increased glomerular permeability and/or reduced proximal tubular reabsorption of albumin. However, it remains to be determined whether the mechanisms that regulate the renal proximal tubular reabsorption of albumin are altered in essential hypertension. The purpose of this work was to investigate the molecular basis of microalbuminuria in essential hypertension, focusing on the renal tubular reabsorption of albumin. To this end, we evaluated the temporal evolution of urinary albumin excretion in spontaneously hypertensive rats (SHR) at 6 weeks of age (systolic arterial pressure, SAP, = 105 ± 4 mmHg), 14 weeks of age (SAP = 180 ± 2 mmHg) and 21 weeks of age (SAP = 202 ± 2 mmHg). Age-matched normotensive Wistar rats were used as controls. It was observed that the daily urinary excretion of albumin progressively increased with blood pressure in SHR from 6 to 21 weeks of age (10.5 ± 1.9, 92 ± 7.0 and 154 ± 27 g in SHR with 105, 180 and 202 mmHg of average SAP, respectively). This progressive increase in microalbuminuria has not been observed in age-matched normotensive Wistar rats, indicating that this phenomenon cannot be attributed to age progression over the studied period. SDS-PAGE analysis of urinary proteins showed that microalbuminuric SHR virtually excreted proteins of the size of albumin or smaller (< 70kDa), typical of tubular proteinuria. Additionally, it was verified that the protein expression levels of the endocytic receptors megalin and cubilin as well as of the chloride channel ClC-5 progressively decreased in the renal cortex of SHR from 6 to 21 weeks of age. Moreover, it was observed reduction of expression of another macromolecule that plays an important role in the process of receptor mediated endocytosis in the renal proximal tubule, the v-H+- ATPase, was reduced. However, reduced cortical expression of the B2 subunit of the v- H+-ATPase, was only statistically significant in 21-wk-old vs. 6-wk-old SHR. Expression levels of structural components of the glomerular barrier such as nephrin and podocin were unchanged. To sum up, our study demonstrates that the increase in urinary protein excretion, especially of albumin, is associated with lower expression of key components of the apical endocytic apparatus in the renal proximal tubule. It is tempting to speculate that dysfunction of the apical endocytic pathway in the renal proximal tubule may be the major mechanism underlying development of microalbuminuria in essential hypertension

Evidências epidemiológicas indicam que a presença de microalbuminúria prediz maior freqüência de eventos cardiovasculares e mortalidade em hipertensos essenciais. A microalbuminúria pode ser decorrente do aumento da permeabilidade glomerular e/ou da diminuição da reabsorção desta macromolécula no túbulo proximal. Todavia não é sabido se os mecanismos que regulam a reabsorção de albumina em túbulo proximal renal encontram-se alterados na hipertensão essencial. Este trabalho teve como objetivo investigar as bases moleculares da microalbuminúria associada à hipertensão arterial essencial, focando na reabsorção tubular de albumina. Para tanto, avaliamos a evolução temporal da excreção urinária de albumina em ratos espontaneamente hipertensos (SHR) com 6 semanas de idade (pressão arterial sistólica, PAS, = 105 ± 4 mmHg), 14 semanas de idade (PAS = 180 ± 2 mmHg) e 21 semanas de idade (PAS = 202 ± 2 mmHg). Ratos normotensos Wistar da mesma idade serviram de controle. Observou-se que a excreção urinária diária de albumina aumentou progressivamente com o aumento da pressão arterial em SHR (10,5 ± 1,9; 92 ± 7,0 e 154 ± 27 g/dia, em SHR com PAS média igual a 105, 180 e 202 mmHg respectivamente). Este aumento progressivo não foi observado em ratos normotensos com idade correspondente, indicando que este fenômeno é decorrente do aumento da pressão arterial e não pode ser atribuído ao aumento da idade dos animais durante o período estudado. A análise das proteínas urinárias por eletroforese em gel de poliacrilamida (SDS-PAGE) mostrou que SHR excretam proteínas do tamanho da albumina ou menores (< 70kDa), padrão típico de proteinúria tubular. Adicionalmente, verificou-se que os níveis de expressão dos receptores endocíticos megalina e cubilina, bem como do canal para cloreto ClC-5 diminuem progressivamente no córtex renal de SHR com o aumento da pressão arterial. Observou-se também uma diminuição significativa na expressão de uma outra macromolécula importante no processo de endocitose mediada por receptor em túbulo proximal renal, a v-H+-ATPase. Entretanto, a diminuição da expressão protéica da subunidade B2 desta ATPase foi estatisticamente significante apenas em SHR com 21 semanas comparado aos com 6 semanas de idade. Não foram encontradas alterações no padrão de expressão de componentes estruturais da barreira glomerular como a nefrina e podocina. Em suma, o nosso estudo demonstra que o aumento da excreção urinária de proteínas, especialmente de albumina, está associado com uma menor expressão de componentes essenciais do aparelho endocítico do túbulo proximal renal. É tentador especular que a disfunção da via endocítica no túbulo proximal renal possa ser o principal mecanismo subjacente ao desenvolvimento de microalbuminúria na hipertensão / Epidemiological evidences indicate that the presence of microalbuminuria predicts a higher frequency of cardiovascular events and mortality in essential hypertensive patients. Microalbuminuria may arise from increased glomerular permeability and/or reduced proximal tubular reabsorption of albumin. However, it remains to be determined whether the mechanisms that regulate the renal proximal tubular reabsorption of albumin are altered in essential hypertension. The purpose of this work was to investigate the molecular basis of microalbuminuria in essential hypertension, focusing on the renal tubular reabsorption of albumin. To this end, we evaluated the temporal evolution of urinary albumin excretion in spontaneously hypertensive rats (SHR) at 6 weeks of age (systolic arterial pressure, SAP, = 105 ± 4 mmHg), 14 weeks of age (SAP = 180 ± 2 mmHg) and 21 weeks of age (SAP = 202 ± 2 mmHg). Age-matched normotensive Wistar rats were used as controls. It was observed that the daily urinary excretion of albumin progressively increased with blood pressure in SHR from 6 to 21 weeks of age (10.5 ± 1.9, 92 ± 7.0 and 154 ± 27 g in SHR with 105, 180 and 202 mmHg of average SAP, respectively). This progressive increase in microalbuminuria has not been observed in age-matched normotensive Wistar rats, indicating that this phenomenon cannot be attributed to age progression over the studied period. SDS-PAGE analysis of urinary proteins showed that microalbuminuric SHR virtually excreted proteins of the size of albumin or smaller (< 70kDa), typical of tubular proteinuria. Additionally, it was verified that the protein expression levels of the endocytic receptors megalin and cubilin as well as of the chloride channel ClC-5 progressively decreased in the renal cortex of SHR from 6 to 21 weeks of age. Moreover, it was observed reduction of expression of another macromolecule that plays an important role in the process of receptor mediated endocytosis in the renal proximal tubule, the v-H+- ATPase, was reduced. However, reduced cortical expression of the B2 subunit of the v- H+-ATPase, was only statistically significant in 21-wk-old vs. 6-wk-old SHR. Expression levels of structural components of the glomerular barrier such as nephrin and podocin were unchanged. To sum up, our study demonstrates that the increase in urinary protein excretion, especially of albumin, is associated with lower expression of key components of the apical endocytic apparatus in the renal proximal tubule. It is tempting to speculate that dysfunction of the apical endocytic pathway in the renal proximal tubule may be the major mechanism underlying development of microalbuminuria in essential hypertension

Der Endozytoserezeptor Megalin gehört zu einer Gruppe von strukturell und funktionell verwandter Rezeptoren, der LDL R Gen Familie. Es sind zwei Arten von Lipidtransportpartikel beschrieben worden, die durch Megalin in Zellen aufgenommen werden. Zum einen werden Lipoproteine über ihre Apoproteine von Megalin erkannt und endozytiert. Zum anderen nimmt Megalin die hydrophoben Vitamine A und D über ihre Carrierproteine in ihre Zielzellen auf. Es handelt sich um Vitamin D bindendes Protein (DBP) und Retinol bindendes Protein (RBP). Zweck dieser Arbeit war es zu untersuchen, ob die Endozytose von Steroidcarriern durch Megalin ein genereller Mechanismus ist oder ob DBP und RBP Ausnahmen darstellen. Hierzu wurden exemplarisch drei Carrierproteine (24p3, Apo D und CCSP) für Steroide ausgesucht, die in Megalin-exprimierende Gewebe aufgenommen werden. Der (rekombinante) Retinolcarrier 23p3 zeigte bei surface plasmon resonance Analysen keine direkte Bindung an Megalin. Der Progesteron-Carrier Apo D hingegen bindet Megalin, ferner konnte in Zellkulturversuchen Endozytose und lysosomale Degradation von Apo D in Megalin-exprimierende Zellen nachgewiesen werden. Auch der Progesteron-Carrier CCSP wird durch Megalin in Zellen aufgenommen, allerdings ist zur Endozytose von CCSP ein Co-Rezeptor notwendig. Mit dieser Arbeit ist die erste in vivo-Beschreibung eines dualen Rezeptorsystems aus Megalin und einem peripheren Membranprotein namens Cubilin gelungen, welches u.a. im proximalen Tubulus der Niere existiert. Abschließend wurde exemplarisch für ein Steroidhormon-abhängiges Gewebe der murine Uterus hinsichtlich seiner Megalin-Expression untersucht. Es konnte ein bereits bekannter Ligand Megalins, das Glykoprotein Laktoferrin, aus der uterinen, luminalen Flüssigkeit aufgereinigt werden. Ferner konnte gezeigt werden, dass die Expression von Laktoferrin im Uterus strenger hormoneller Kontrolle unterliegt. / The endozytic receptor Megalin belongs to a group of structurally and functionally related receptors called LDL R gene family. Two different types of lipid particles are taken up by Megalin into target cells. The first type, lipoproteins are recognized and internalized by Megalin via their apoproteins. In addition, Megalin mediates the endocytosis of the lipophilic vitamins A and D into target cells by means of their carrier proteins. These proteins are the vitamin D binding protein (DBP) and retinal binding protein (RBP). The aim of the investigations was to determine, if the endocytosis of steroid hormone carriers by Megalin is a common occurrence or restricted only to DBP and RBP. Therefore, three carrier proteins for steroids (24p3, Apo D and CCSP) were chosen as an example. All of them are known to be taken up in Megalin expressing tissues. In surface plasmon resonance analysis recombinant 24p3, a carrier of retinol, showed no affinity to Megalin. Whereas the progesterone carrier Apo D bound to Megalin. Furthermore, it was endozytosed and degraded in lysosomes by Megalin expressing cells. The cellular uptake of the progesterone carrier CCSP is mediated by Megalin as well, however a co-receptor is needed. This work demonstrates for the first time the existence of a dual receptor pathway consisting of Megalin and a peripheral membrane protein named Cubilin in vivo. This systems is functional in addition to other tissues in the proximal tubule of the kidney. Finally, the Megalin expression in the murine uterus as an example of a steroid dependent tissue was investigated. Lactoferrin a known Megalin ligand was purified from the luminal uterine fluid. Furthermore, Lactoferrin expression in the uterus was shown to be under tight hormonal control.