Patterns of renal dopamine release to regulate diuresis and natriuresis during volume expansion: role of renal monoamine-oxidase

Abstract

Diuretic and natriuretic effects of renal dopamine (DA) are well established. However, in volume expansion the pattern of renal DA release into urine (UDAV) and the role of enzymes involved in DA synthesis/degradation have not yet been defined. The objective was to determine the pattern of UDAV during volume expansion and to characterize the involvement of monoamine-oxidase (MAO) and aromatic amino-acid decarboxylase (AADC) in this response. In this study male Wistar rats were expanded with NaCl 0.9% at a rate of 5% BWt per hour. At the beginning of expansion three groups received a single drug injection as follows: C (vehicle, Control), IMAO (MAO inhibitor Pargyline, 20 mg/kg BWt, i.v.) and BNZ (AADC inhibitor Benserazide, 25 mg/kg BWt, i.v.). Results revealed that in C rats UDAV (ng/30 min/100g BWt) increased in the first 30 min expansion from 11.5 ± 1.20 to 21.8 ± 3.10 (p < 0.05) and decreased thereafter. IMAO showed a similar pattern but significantly higher than C at 30 min expansion (32.5 ± 2.20, p < 0.05). IMAO greatly reduced MAO activity from 8.29 ± 0.35 to 1.1 ± 0.03 nmol/mg tissue/hour and significantly increased diuresis and natriuresis over controls. BNZ abolished the early UDAV peak to 3.2±0.72 (p < 0.01) and though, UDAV increased over C after 60 min expansion, natriuresis and diuresis were diminished by BNZ treatment. Results indicate that an increment in renal DA release into urine occurs early in expansion and in a peak-shaped way. In this response MAO plays a predominant role.

La dopamina (DA) intrarrenal ejerce efectos diuréticos y natriuréticos. Sin embargo, en los estado de expansión de volumen aún no está bien definido el patrón de liberación de dopamina renal hacia la orina y si cumplen un rol las enzimas involucradas en la síntesis o degradación de la amina. El objetivo del presente trabajo fue determinar el patrón de excreción urinaria de DA (UDAV) durante la expansión de volumen, caracterizando la participación de las enzimas monoaminooxidasa (MAO) y decarboxilasa de aminoácidos aromáticos (AADC) en esta respuesta. Para ello ratas Wistar macho fueron expandidas de volumen con NaCl 0.9% al 5% del peso corporal por hora durante dos horas y divididas en tres grupos, los que al comienzo de la expansión recibieron: C (vehículo, Control), IMAO (Pargilina, inhibidor de MAO, 20 mg/kg PC, i.v.) y BNZ (Benserazida, inhibidor de AADC, 25 mg/kg PC, i.v.). Se observó que en C la UDAV (ng/30min/100gPC) aumentó durante los primeros 30 minutos de expansión de 11.5 ± 1.20 a 21.8 ± 3.10 (p < 0.05), disminuyendo posteriormente. IMAO mostró un patrón de liberación similar pero significativamente mayor que C a los 30 min de expansión (32.5 ± 2.20, p < 0.05). En este grupo la actividad de MAO disminuyó de 8.29 ± 0.35 a 1.1 ± 0.03 nmol/mg tejido/hora y aumentaron la diuresis y natriuresis por sobre los controles. En BNZ, el pico de UDAV observado a los 30 min de la expansión disminuyó a 3.2 ± 0.72 (p < 0.01), aunque luego de 60 minutos fue mayor que en C. BNZ disminuyó tanto la diuresis como la natriuresis. Podemos concluir que al comienzo de la expansión de volumen se produce un pico de excreción de dopamina renal hacia la orina. La enzima MAO juega un rol fundamental en esta respuesta.