Regulación de la COX-2 por el NaCl de la Mácula Densa durante la Diabetes Mellitus inducida en ratas

Abstract

RESUMEN: La diabetes mellitus es un grupo de enfermedades metabólicas asociadas con daño a múltiples órganos incluyendo la falla renal (O`Bryan et al 1997). En la DM se ha descrito hipertrofia tubular proximal (Thomson et al., 2001 and 2004). La patogénesis de la nefropatía diabética aun es poco entendida y aunque no hay una causa que desarrolle la hiperfiltración glomerular, la mayor parte resulta del incremento en la reabsorción tubular proximal (Vallon V et al., 2002). En condiciones normales, la expresión de la COX-2 aumenta en la mácula densa con la restricción de cloruro de sodio; este aumento es importante para la regulación del tono arteriolar aferente a través de un mecanismo conocido como retroalimentación tubuloglomerular (Harris et al., 2000 and 2001). En este trabajo, proponemos que la DM induce cambios en el túbulo proximal que produce un incremento de la expresión de la COX-2 en la corteza renal y que el NaCl regula este fenómeno. Usamos ratas Wistar macho con peso de 250±20 g divididas en 2 grupos (n=6): ratas control y ratas diabéticas. La DM fue inducida usando estreptozotocina (65 mg/kg).Siete subgrupos experimentales fueron tratados con dieta alta en sodio (0.8%), dieta baja sodio (0.02%) y acetazolamida (5 mg/kg) durante 7 días. Monitoreamos niveles de glucosa en sangre, ingesta de agua, ingesta de alimento, volumen urinario, peso renal, área renal, proteinuria, excreción de Na+ , creatinina plasmática y urinaria. La corteza renal fue usada para medir la expresión de la COX-2 por inmunoblot. La β-actina fue usada como control interno. Los resultados fueron analizados por ANOVA, y después por la prueba de Tuckey, Los resultados fueron considerados significativos cuando p<0.05 . En las ratas diabéticas alimentadas con bajo sodio hubo una mayor expresión de la COX-2 comparadas con las ratas diabéticas tratadas con dieta normal. En las ratas diabéticas alimentadas con dieta alta en sodio y al de acetazolamida, la expresión fue menor que las alimentadas con dieta normal y dieta baja en sodio. Este estudio da evidencia de que en la DM, el riñón se hipertrofia y la concentración de NaCl regula la expresión de la COX-2 en ratas diabéticas.

ABSTRACT: Diabetes mellitus (DM) is a group of metabolic diseases associated with longterm damage and multiple organ dysfunction including renal failure (O`Bryan et al 1997). In early Diabetes mellitus it has been described proximal tubule hypertrophy (Thomson et al., 2001 and 2004). The pathogenesis of diabetic nephropathy is poorly understood and although no single cause has emerged for glomerular hyperfiltration, a major portion of it results from a primary increase in proximal tubular reabsorption (Vallon V et al., 2002). In normal conditions, COX-2 expression increases in macula densa with salt restriction; this enhanced expression is important for regulation of afferent arteriolar tone through tubuloglomerular feedback mechanisms (Harris et al., 2000 and 2001). The proximal tubule hypertrophy in early DM causes a primary increase in proximal tubular reabsorption (Blantz et al., 2003). The enhanced reabsoption reduce the NaCl which is the signal at the macula densa (Polloc et al 1991) to actívate tubuloglomerular feedback to increase GFR (Vallon et al., 2003). Who to regulate this phenomenon is COX-2, its expression increase significantly with salt depletion (Harris et al., 2000) In this work, we propose that DM induced changes in proximal tubule produce an increase of COX-2 expression in the renal cortex and NaCl regulates this phenomenom. We used male Wistar rats weighing 250±20 g set in 2 groups (N=6): control and diabetic rats. DM was induced using Streptozotocin (65 mg/kg). We work with 7 experimental groups that were treated with high salt diet (0.8%), low salt diet (0.02%) and acetazolamide (5 mg/kg) during 7 days. We monitored glucose levels, food intake, water intake, urinary volume, renal weight, proximal tubule cell area, proteinuria, Na+ excretion, plasma and urinary creatinine. Kidney cortex was used to measure COX-2 expression by immunoblot. β-actin was used as housekeeping protein. Results were analyzed with ANOVA followed by Tuckey´s test, results were considered significative when p<0.05 We observed an increase of COX-2 in cortex from diabetic rats. In diabetic rats fed with low salt diet there was a higher expression of COX-2 compared diabetic rats with normal diet. In diabetic rats fed with high salt diet and treated with acetazolamide the expression was lesser than rats fed with low salt and normal diet. This study provides evidence that in early diabetes, kidney undergoes hypertrophy and NaCl concentration plays a role regulating COX-2 expression in diabetic rats.