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Die Bedeutung des epithelialen Natriumkanals für die arterielle Hypertonie bei Cyp1a1ren-2-transgenen Ratten

  • Der epitheliale Natriumkanal ist an einer Vielzahl von physiologischen Prozessen beteiligt. In den Sammelrohrepithelzellen der Niere trägt er im Wesentlichen zur Na+- und Wasserreabsorption bei. In den glatten Gefäßmuskelzellen kann er als Mechanosensor die mechanischen Gefäßwandeigenschaften beeinflussen. Die Expression und Aktivität des ENaC werden durch das Mineralokortikoid Aldosteron moduliert. Eine Blockade der ENaC-Funktionalität ist über das Diuretikum Amilorid möglich. Inwieweit der ENaC zur Entwicklung renovaskulärer Veränderungen als Bestandteil der Pa-thogenese einer vom Renin-Angiotensin-Aldosteron-System (RAAS)-abhängigen Hypertonieform beiträgt, ist Gegenstand dieser Arbeit. Mit Hilfe von in vitro- und in vivo-Experimenten an proximalen Widerstandsgefäßen haben wir die Funktion proximaler Widerstandsgefäße nach der Induktion einer experimentellen arteriellen Hypertonie untersucht. Dazu verwendeten wir ein transgeninduziertes Rattenmo-dell (Cyp1a1ren-2), das sich durch ein überaktives RAAS auszeichnet. Die Untersuchungen ergaben, dass sich die Compliance der Widerstandsarterien von trans-geninduzierten Ratten zu denen der normotensiven Kontrollen bzw. von Amilorid-behandelten transgenen Tieren nicht signifikant unterscheidet. Auch im Hinblick auf die α1-adrenerge Vasokonstriktion mit dem Rezeptoragonisten Phenylephrin ergaben sich in vitro und in vivo ähnliche Gefäßantworten zwischen den vergleichenden Gruppen. Im Rahmen der Acetylcholin-induzierten, endothelabhängigen Vasodilatation sahen wir bei Cyp1a1ren-2-Ratten nach Transgeninduktion und auch unter Amilorid-Einfluss keine signifikanten Veränderungen der Gefäßeigenschaften. Im Gegensatz dazu ließ sich eine Desensibilisierung auf Angiotensin II und ein reduzierter Gefäßwiderstand nach Transgeninduktion im Vergleich zur Kontrolle bzw. zu transgeninduzierten Cyp1a1ren-2-Tieren nach Amilorid-Gabe abbilden. Durch die Behandlung mit dem ENaC-Inhibitor Amilorid konnte bei transgeninduzierten Ratten der Blutdruck effizient gesenkt werden. Hierbei scheint die gesteigerte Elektrolytausscheidung über das renale Sammelrohr der entscheidene Faktor zu sein. Zusammengefasst zeigen unsere Ergebnisse, dass nicht ENaC-abhängige Veränderungen der Funktion von Widerstandsgefäßen, sondern ENaC-abhängige Prozesse der renalen Natrium-Reabsorption an der Entwicklung einer arteriellen Hypertonie bei hypertensiven Cyp1a1ren-2-transgenen Ratten beteiligt sind.
  • The epithelial sodium channel is involved in a variety of physiological processes. In the kidney epithelial cells, it contributes essentially to Na + and water reabsorption. In the smooth vascular muscle cells, he can influence the mechanic vessel wall properties as a mechanosensor. The expression and activity of the ENaC are modulated by the mineralocorticoid aldosterone. Blocking the ENaC functionality is possible via the diuretic amiloride. The extent to which ENaC contributes to the development of renovascular changes as a component of the pathogenesis of a renin-angiotensin-aldosterone-system (RAAS) -dependent hypertonic form is the subject of this work. With the aid of in vitro and in vivo experiments on proximal resistance vessels, we investigated the function of proximal resistance vessels after the induction of experimental arterial hypertension. We used a transgenic rat model (Cyp1a1ren-2), which is characterized by an overactive RAAS. The investigations showed that the compliance of the resistance arteries of transgenic rats to those of the normotensive controls or of transgenic rats treated with amiloride is not significantly different. Also in view of the α1-adrenergic vasoconstriction with the receptor agonist phenylephrine, vascular responses were found in vitro and in vivo between the comparative groups. In acetylcholine-induced, endothelium-dependent vasodilatation, we observed no significant changes in vascular characteristics in transgenic cyp1a1ren-2 rats after transgenic induction and also under amiloride. In contrast, desensitization to angiotensin II and a reduced vascular resistance after transgene induction compared to the control or to transgenically induced cyp1a1ren-2 rats after amiloride administration have been demonstrated. By treating with the ENaC inhibitor amiloride, the blood pressure has been reduced effectively in transgenic-induced rats. Here, the increased electrolyte excretion via the renal collecting tube appears to be the decisive factor. In summary, our results show that ENaC-dependent changes in the function of resistance vessels but ENaC-dependent processes of renal sodium reabsorption are involved in the development of arterial hypertension in hypertensive Cyp1a1ren-2 transgenic rats.

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Metadaten
Author: Robert Rohsius
URN:urn:nbn:de:gbv:9-002649-4
Title Additional (English):The importance of the epithelial sodium channel to the arterial hypertension in Cyp1a1ren-2-transgenic rats
Advisor:Prof. Dr. Olaf Grisk
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2016/11/01
Granting Institution:Ernst-Moritz-Arndt-Universität, Universitätsmedizin (bis 31.05.2018)
Date of final exam:2016/10/20
Release Date:2016/11/01
Tag:Bluthochdruck, ENaC, RAAS, epithelialer Natriumkanal, transgene Ratten
ENaC, Hypertension, RAAS, epithelial sodium channel, transgenic rats
GND Keyword:Amilorid, Hypertonie, Natriumkanal
Faculties:Universitätsmedizin / Institut für Physiologie
DDC class:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 610 Medizin und Gesundheit