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Por meio da técnica de microperfusão estacionária in vivo, túbulos proximais (TP) de ratos Wistar foram perfundidos com solução CTRL contendo ou não Sinva 100μM ou Sil 10μM para determinar a reabsorção de bicarbonato (JHCO3-). A perfusão de Sil diminuiu o JHCO3- em 20%, enquanto que Sinva incrementou em 19,31% o JHCO3- comparado com o CTRL. Já a Prav diminuiu em 15% o JHCO3- . Para testar se os efeitos foram dependents de NHE3, PTs foram perfundidos com CTRL, Sil, Sinva ou Prav mais S3226, um inibidor específico de NHE3. O JHCO3- remanescente (insensível à S3226) não foi diferente entre os grupos, mostrando que NHE3 foi modulado por Sil e Sinva. Já o efeito inibitório da Prav ocorre não apenas via NHE3 mas também via H+ ATPase. Para determinar se a via Rho está envolvida nestes efeitos, os PTs foram perfundidos com Y-27632 1μM, inibidor de Rho GTPase. A perfusão com Y-27632 reverteu o efeito inibitório promovido tanto pelo Sil quanto pela Prav, demonstrando que o efeito inibitório destes fármacos sobre a atividade do NHE3 ocorre via Rho. Além disso, o efeito inibitório de Sil foi completamente abolido pelo inibidor de PKG dependente de GMPc KT5823 10-6 M. Para confirmar estes resultados, animais foram mantidos em gaiolas metabólicas por 24 h e tratados via oral com 7mg/Kg/dia de Sinva e 20mg/Kg/dia de Sil. Sil diminuiu a CE Na+, indicando que outros mecanismos de transporte podem estar envolvidos em alterações no manejo de Na+ pelos rins promovidas por Sil. Já a infusão de Prav em ratos Wistar pela jugular durante 30 min promoveu aumento da CE Na+, sugerindo que o fármaco age inibindo NHE3. / By means of stationary microperfusion, PT of Wistar rats were perfused with a CTRL solution with or without 100μM Simva or 10μM Sil to determine bicarbonate reabsorption (JHCO3-). Perfusion of Sil decreased JHCO3- by 20% and perfusion of Simva increased JHCO3- by 19,31% compared to CTRL. Prav decreased JHCO3- by 15%. To test if these effects were NHE3-dependent, PTs were perfused with CTRL, Sil, Simva or Prav plus 2μ M S3226, a specific NHE3 inhibitor. The reminiscent S3226-insensitive JHCO3- was not different among groups, showing that NHE3 was modulated by Sil or Simva. To determine if Rho was involved in these effects, the PTs were perfused with the Rho GTPase inhibitor Y-27632 (1μM). Perfusion with Y-27632 reversed the inhibitory effect promoted by both Sil and Prav, demonstrating that the inhibitory effect of these drugs on NHE3 activity occurs via Rho. Furthermore, the inhibitory effect of Sil was completely abolished by either the protein kinase G (PKG) inhibitor dependent of cGPM KT5823 10-6 M. To confirm our results the animals were kept for 24 hours in metabolic cages and treated orally with 7mg/kg Sim or 20mg/kg Sil. The Sil decreased the Na+ excretion load, indicating that other transport mechanisms beyond the proximal tubule involved in the changes of handling of Na+ by the treatment with Sil. On the other hand, the infusion of Prav in Wistar rats by jugular for 30 min promoted an increase in Na+ CE, suggesting that the drug acts by inhibiting NHE3.

e algumas vias de sinalização envolvidas com a reabsorção de HCO3-, além do efeito do tratamento com florizina e com streptozotocina. Para isso, utilizamos o método de microperfusão estacionária in vivo. Perfusões tubulares com solução de glicose 5mM aumentaram a reabsorção de bicarbonato em comparação com soluções contendo florizina sem glicose. Porém, perfusão de soluções de glicose 20mM ocasionaram efeito intermediário sobre esta reabsorção. A perfusão de solução contendo glicose 5mM com os inibidores PD169316 e LY294002 aboliu o efeito estimulatório promovido pela glicose 5mM. O tratamento com streptozotocina aboliu o efeito inibitório da perfusão de solução de glicose 20mM. Já o tratamento com florizina, não apresentou nenhum efeito adicional à inibição ocasionada pela perfusão de glicose 20mM mas inibiu o efeito estimulatório produzido pela perfusão de glicose 5 mM. / We studied the modulation of bicarbonate reabsorption by the apical Na+/H+ exchanger of renal proximal tubule by luminal glucose, and the signaling path of this relationship. Treatment with phloridzin and streptozotocin diabetes on HCO3- reabsorption was also studied. We used stationary microperfusion in vivo for this purpose. Tubule perfusions with 5 mM glucose increased bicarbonate reabsorption compared to solutions without glucose plus phloridzin. Perfusion with 20 mM glucose caused an intermediate effect on JHCO3- compared to 0/phloridzin and 5 mM glucose. The inhibitors PD169316 and LY294002 with 5 mM glucose blocked the stimulatory effect of the latter, but H89 had no such effect. Streptozotocin diabetes abolished the inhibitory effect of 20 mM glucose perfusion. Chronic phloridzin did not produce any additional effect on JHCO3- during 20 mM glucose perfusion in normal rats., but blocked JHCO3- during perfusion with 5 mM glucose.

e algumas vias de sinalização envolvidas com a reabsorção de HCO3-, além do efeito do tratamento com florizina e com streptozotocina. Para isso, utilizamos o método de microperfusão estacionária in vivo. Perfusões tubulares com solução de glicose 5mM aumentaram a reabsorção de bicarbonato em comparação com soluções contendo florizina sem glicose. Porém, perfusão de soluções de glicose 20mM ocasionaram efeito intermediário sobre esta reabsorção. A perfusão de solução contendo glicose 5mM com os inibidores PD169316 e LY294002 aboliu o efeito estimulatório promovido pela glicose 5mM. O tratamento com streptozotocina aboliu o efeito inibitório da perfusão de solução de glicose 20mM. Já o tratamento com florizina, não apresentou nenhum efeito adicional à inibição ocasionada pela perfusão de glicose 20mM mas inibiu o efeito estimulatório produzido pela perfusão de glicose 5 mM. / We studied the modulation of bicarbonate reabsorption by the apical Na+/H+ exchanger of renal proximal tubule by luminal glucose, and the signaling path of this relationship. Treatment with phloridzin and streptozotocin diabetes on HCO3- reabsorption was also studied. We used stationary microperfusion in vivo for this purpose. Tubule perfusions with 5 mM glucose increased bicarbonate reabsorption compared to solutions without glucose plus phloridzin. Perfusion with 20 mM glucose caused an intermediate effect on JHCO3- compared to 0/phloridzin and 5 mM glucose. The inhibitors PD169316 and LY294002 with 5 mM glucose blocked the stimulatory effect of the latter, but H89 had no such effect. Streptozotocin diabetes abolished the inhibitory effect of 20 mM glucose perfusion. Chronic phloridzin did not produce any additional effect on JHCO3- during 20 mM glucose perfusion in normal rats., but blocked JHCO3- during perfusion with 5 mM glucose.

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O parálogo 3 do trocador Na+/H+ (NHE3) é essencial para a reabsorção de HCO3- nos túbulos proximais renais e sua expressão e função adaptam-se às diferentes condições ácido-base do organismo. O objetivo desta tese foi avaliar quais as diferenças entre os efeitos da acidose metabólica (AM) e respiratória (AR) sobre a regulação do NHE3 e identificar variáveis responsáveis pelas respostas adaptativas observadas. Em células OKP, a AM foi simulada diminuindo a [HCO3-] do meio de cultura e a AR aumentando a pCO2 ambiente por 24 h. Foram observados os efeitos das acidoses sobre o RNAm-Nhe3, a presença da proteína-NHE3 na membrana celular e a atividade promotora do gene do Nhe3. Concluiu-se que o pH extracelular não é a variável físico-química responsável por estimular a expressão do NHE3, contudo é um importante candidato à variável responsável por regular o tráfego da proteína para a membrana. Além disso, a região de -471 a -153 pb em relação ao sítio de início de transcrição do promotor do gene do Nhe3 contém prováveis reguladores positivos que atuam em resposta à AM. / The Na+/H+ exchanger 3 (NHE3) is essential for HCO3- reabsorption in renal proximal tubules and its expression and function must adapt to acid-base conditions. The goal of the presente study was to evaluate whether there are differences between metabolic (MA) and respiratory acidosis (RA) with regard to NHE3 modulation and to identify variables that may trigger these distinct adaptive responses. In OKP cells, MA was achieved by lowering [HCO3-] in the cell culture medium and RA by increasing pCO2 in the incubator chamber for 24 h. The effects of both acidosis on Nhe3 mRNA levels, cell-surface NHE3 expression and promoter activity were evaluated. In summary, it was concluded that low extracellular pH is not the physical-chemical variable that up-regulates NHE3 expression, however, extracellular pH is a candidate for the variable related to the NHE3 displacement to the apical membrane. Moreover, the Nhe3 gene promoter region spanning from -471 to -153 base pairs upstream from the transcriptional start site contains putative enhancers regulated in response to MA.

O parálogo 3 do trocador Na+/H+ (NHE3) é essencial para a reabsorção de HCO3- nos túbulos proximais renais e sua expressão e função adaptam-se às diferentes condições ácido-base do organismo. O objetivo desta tese foi avaliar quais as diferenças entre os efeitos da acidose metabólica (AM) e respiratória (AR) sobre a regulação do NHE3 e identificar variáveis responsáveis pelas respostas adaptativas observadas. Em células OKP, a AM foi simulada diminuindo a [HCO3-] do meio de cultura e a AR aumentando a pCO2 ambiente por 24 h. Foram observados os efeitos das acidoses sobre o RNAm-Nhe3, a presença da proteína-NHE3 na membrana celular e a atividade promotora do gene do Nhe3. Concluiu-se que o pH extracelular não é a variável físico-química responsável por estimular a expressão do NHE3, contudo é um importante candidato à variável responsável por regular o tráfego da proteína para a membrana. Além disso, a região de -471 a -153 pb em relação ao sítio de início de transcrição do promotor do gene do Nhe3 contém prováveis reguladores positivos que atuam em resposta à AM. / The Na+/H+ exchanger 3 (NHE3) is essential for HCO3- reabsorption in renal proximal tubules and its expression and function must adapt to acid-base conditions. The goal of the presente study was to evaluate whether there are differences between metabolic (MA) and respiratory acidosis (RA) with regard to NHE3 modulation and to identify variables that may trigger these distinct adaptive responses. In OKP cells, MA was achieved by lowering [HCO3-] in the cell culture medium and RA by increasing pCO2 in the incubator chamber for 24 h. The effects of both acidosis on Nhe3 mRNA levels, cell-surface NHE3 expression and promoter activity were evaluated. In summary, it was concluded that low extracellular pH is not the physical-chemical variable that up-regulates NHE3 expression, however, extracellular pH is a candidate for the variable related to the NHE3 displacement to the apical membrane. Moreover, the Nhe3 gene promoter region spanning from -471 to -153 base pairs upstream from the transcriptional start site contains putative enhancers regulated in response to MA.

Os experimentos indicam, como já demonstrado em estudos prévios do laboratório, que angiotensina II (Ang II) apresenta efeito estimulatório sobre a cinética de recuperação de pHi em células OKP. Tal estímulo não é acentuado pela super-expressão de AT1aR recombinante, ao contrário do que imaginávamos inicialmente. Acreditamos que, por conta da capacidade de amplificação de sinal característica dos receptores acoplados a proteína G, um aumento de expressão do receptor AT1aR em relação ao nível endógeno seja redundante para o fenômeno biológico estudado. Por outro lado, os resultados para o grupo com super-expressão de ATRAP corroboram nossa hipótese inicial, ao indicar uma atenuação do efeito de Ang II sobre a recuperação de pHi, em comparação aos demais grupos experimentais tratados com Ang II. Considerando que a recuperação de pHi em células OKP reflete essencialmente a atividade de troca Na+/H+ mediada pelo contra-transportador NHE3, podemos concluir que a regulação positiva de NHE3 via AT1aR/AngII é prejudicada pelo aumento de expressão da proteína ATRAP. / The experimental data suggests that, as shown in previous works from our laboratory, angiotensin II (Ang II) raises the pHi recovery rate in OKP cells. This upregulation is not enhanced by recombinant AT1aR overexpression, contrary to our initial hypothesis. We believe that, due to signal amplification mediated by G-protein coupled receptors, any increase in AT1aR would be redundant considering the biological phenomenon of interest. On the other hand, results from the ATRAP overexpression group supports our initial hypothesis, pointing an attenuated effect of Ang II over pHi recovery in relation to the remaining groups treated with Ang II. Considering that pHi recovery in OKP cells primarily reflects the Na+/H+ exchange activity mediated by NHE3 antiporter, we can conclude that NHE3 upregulation mediated by AT1aR/AngII is impaired by an increase in ATRAP protein expression.