Influência do Receptor Extracelular Sensível a Cálcio (CaR) sobre a atividade das H* - ATPases renais

Abstract

Resumo: Os rins são órgãos importantes na manutenção da homeostase hidro-eletrolítica e na regulação do equilíbrio ácido-base. Nos últimos anos estudos demonstraram que o receptor extracelular sensível à Ca2+ (CaR) está presente em diversos segmentos do néfron, desde o túbulo proximal ao ducto coletor, assim como em outros órgãos. O número de estudos relacionados a esses receptores vêm demonstrando que o mesmo está relacionado ao controle da homeostase mineral e regulação na secreção de hormônios calciotróficos clássicos, como: o PTH, a Calcitonina e 1,25(OH)2 D3, assim como no controle da secreção gástrica. Resultados recentes sugerem que o cálcio extracelular modula a secreção de prótons independente de Na+ em células intercalares do ducto coletor cortical e medular externo em camundongos. O objetivo geral deste projeto foi investigar a interação do CaR com o transporte de prótons através da H+-ATPase do tipo vacuolar (H+-ATPasev) e da H+/K+-ATPase presentes no rim de camundongo. A determinação bioquímica da atividade destas H+-ATPases foi realizada utilizando frações parcialmente purificadas de membrana plasmática de córtex e medula externa de rim de camundongo, obtidas seguindo um protocolo modificado a partir do empregado por Boumendil-Podevin (1983) e Caruso-Neves (1999). O fosfato liberado na reação foi quantificado através de reação colorimétrica adaptada da metodologia descrita por Fiske e Subbarow. Este método baseia-se em cálculos envolvendo a diferença entre o Pi liberado na ausência e na presença de inibidores específicos das H+-ATPases, Bafilomicina 10-7M e Concanamicina 10-8M para H+-ATPasev e Schering 28080 10- 5M e Orto-Vanadato 10-3M para H+/K+-ATPase. A atividade ATPásica é expressa em nmol Pi.mg-1.min-1. A atividade da H+-ATPasev, tanto da região cortical quanto medular externa, foi estimulada de forma significativa ao incrementar a concentração extracelular de Ca2+, apresentando uma resposta dose-dependente. Assim como para a H+-ATPase, a atividade da H+/K+-ATPase do tipo gástrico também demostrou-se sensível às alterações da concentração de Ca2+ o. Quando o CaR foi estimulado pelos agonistas Gd3+ 3x10-4M ou Neomicina 2x10-4M também ocorreu estímulo na atividade das H+-ATPases, tanto na região cortical quanto na região medular externa. Na região cortical a atividade da H+-ATPasev foi também estimulada de forma significativa por Angiotensina II 10-9M, sendo que o estímulo do CaR na presença da Angiotensina potencializou significativamente o efeito sobre a atividade da H+-ATPasev, sugerindo interação nas vias de sinalização intracelular envolvidas. Estes resultados nos permitem concluir que o CaR atua na secreção de prótons pelos túbulos renais, estimulando a atividade da H+-ATPasev e da isoforma gástrica da H+/K+-ATPase localizadas na membrana plasmática dos segmentos tubulares da região cortical e medular externa do rim de camundongos.

Abstract: The kidneys are important organs in the maintenance of fluid and electrolyte homeostasis and in the regulation of acid-base balance. Recent studies have shown the presence of an extracellular calcium sensing receptor (CaR) in various nephron segments, from the proximal tubule to collecting duct, as in other organs. Recently, has been increasing the number of studies linking these receptors to the control of mineral homeostasis, regulating the secretion of classics calciotropic hormones: PTH, calcitonin, and 1,25 (OH) 2 D3, as well as controlling gastric acid secretion. Recent results suggest that extracellular calcium (Ca2+ o) modulate Na+ independent proton secretion in intercalated cells of mouse cortical collecting duct and outer medullary collecting duct. The goal of this project was to investigate the interaction of CaR with the transport of protons through the vacuolar H+-ATPase (H+-ATPasev) and H+/K+-ATPase present in mouse kidney. The determination of biochemical activity of these H+-ATPase was performed using fractions partially purified of plasma membrane from the cortex and outer medulla of mice kidneys, obtained following a protocol modified from the employee by Boumendil-Podevin (1983) and Caruso- Neves (1999). The phosphate released in the reaction was quantified with a colorimetric reaction adapted from the method described by Fiske and Subbarow. This method is based on calculations involving the difference between the Pi liberated in the absence and presence of specific inhibitors of H+-ATPases, 10-7M bafilomycin and 10-8M concanamycin for H+-ATPasev and 10-5M Schering 28080 and 10-3M ortho-vanadate for H+/K+-ATPase. ATPase activity is expressed in nmol Pi.mg- 1.min-1. The H+-ATPasev activity from cortical and outer medullary region was significantly stimulated by increasing the extracellular Ca2+ concentration, showing a dose-dependent response. As for the H+-ATPasev activity, gastric H+/K+-ATPase also shown to be sensitive to changes in extracellular calcium concentration. When the CaR was stimulated with agonists such as 3x10-4M Gd3+ and 2x10-4M neomycin was also observed a stimulation of these proton ATPases, both in the cortex as in the outer medulla. In the cortex, H+-ATPasev activity was significantly stimulated by 10- 9M angiotensin II, and the stimulation of the CaR in the presence of angiotensin potentiated significantly the effect on H+-ATPasev activity, suggesting an interaction in the intracellular signaling pathways involved. These results allow us to conclude that the CaR acts on proton secretion by renal tubules, stimulating the activity of H+- ATPasev and gastric H+/K+-ATPase localized in the plasma membrane of cortical and outer medullary tubular segments of mice kidney.