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PAPEL DA DIPEPTIDIL PEPTIDASE IV NA REABSORÇÃO DE SAIS E ÁGUA EM TÚBULO RENAL

PAPEL DA DIPEPTIDIL PEPTIDASE IV NA REABSORÇÃO DE SAIS E ÁGUA EM TÚBULO RENAL. Adriana Castello Costa Girardi. Sequência da Aula. Visão Geral da Função Renal Isoforma 3 do Trocador Na/H (NHE3) Dipeptidil Peptidase IV (DPPIV) Modulação do NHE3 pela DPPIV DPPIV e Função Renal

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PAPEL DA DIPEPTIDIL PEPTIDASE IV NA REABSORÇÃO DE SAIS E ÁGUA EM TÚBULO RENAL

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Presentation Transcript

  1. PAPEL DA DIPEPTIDIL PEPTIDASE IV NA REABSORÇÃO DE SAIS E ÁGUA EM TÚBULO RENAL Adriana Castello Costa Girardi

  2. Sequência da Aula • Visão Geral da Função Renal • Isoforma 3 do Trocador Na/H (NHE3) • Dipeptidil Peptidase IV (DPPIV) • Modulação do NHE3 pela DPPIV • DPPIV e Função Renal • Novas linhas de investigação

  3. Principais Funções dos Rins no Organismo • Regulação da osmolaridade e do volume dos fluidos corporais; • Regulação do balanço eletrolítico; • Regulação do balanço ácido-base; • Excreção dos produtos metabólicos e substâncias exógenas; • Produção e secreção de hormônios.

  4. A Unidade Funcional dos Rins é o Néfron.

  5. 1,5 L/dia Túbulo Proximal

  6. Modelo Proposto NHEs

  7. Na+ HCO3- + H+ 3 HCO3- NaCl NaHCO3 H2O H2O + CO2 Na+ NHE3 H+ + Circulação sistêmica Cl- NHE3 Filtrado Glomerular Célula de túbulo proximal Capilar peritubular 3Na+ 2K+ Na+ NHE3 H+ HCO3- H2CO3 a.c. a.c. - CO2 + H2O Cl- 3Na+ 2K+ Hânion HÂnion Ânion Cl- Cl-

  8. NHE3 – knockout mice Hipovolemia Hipotensão Acidose Metabólica Schultheis PJ et al Nature Genetics, 1998.

  9. Modulação Pós-Tradução do Trocador NHE3 • Fosforilação direta do trocador NHE3 por PKA (S552 e S605); • Translocação entre os sub-compartimentos da membrana apical; • Interação com outras proteínas formando um complexo funcional.

  10. Atividade NHE3-OKP WB Fosforilação NHE3-OKP

  11. Translocação do NHE3 entre os sub-compartimentos da membrana apical

  12. Leong PK et al, AJP Renal 2006.

  13. MET-LYS-THR-PRO-X-LYS-VAL-LEU-LEU-GLY

  14. Peptídeos envolvidos na homeostase da glicose: Peptídeo glucagon like 1 (GLP-1), Peptídeo glucagon like 2 (GLP-2), Peptídeo insulinotrópico dependente de glicose (GIP) Peptídeos pancreáticos: Peptídeo YY Neuropeptídeo Y; Substância P; Quimiocinas. … NH2 Pro Ala Dipeptidil Peptidase IV (CD26)

  15. Protease Extracelular mCAP1 Aumenta Probabilidade de Abertura do ENaC Effect of mCAP on INa in oocytes. Oocytes were injected with Xenopus (left), rat (middle), and human (right) ENaC subunits in the presence of mCAP1 (filled bars) or water (open bars). (Vuagniaux et al., JASN 2000)

  16. Estudos in vivo: Objetivos • Avaliar se a DPPIV, em virtude de sua associação física com o trocador NHE3, modula a atividade deste transportador túbulo proximal de rato; • Avaliar as possíveis conseqüências fisiológicas desta modulação, ou seja alterações do balanço ácido-base e/ou da homeostase do NaCl.

  17. Modelo Experimental • Ratos Wistar machos (190-230g) receberam injeção intraperitoneal de 60 mg/kg/dia de Lys[Z(NO2)]-pyrrolidide (I40) durante 7 dias. • Grupo controle: Ratos Wistar machos (190-230g) receberam injeção injeções i.p. contendo um análogo inativo do inibidor I40, Lys[Z(NO2)]-OH.

  18. Medida da atividade catalítica da enzima dipeptidil peptidase IV (DPPIV) e da (gama-GTP) em tecido renal de ratos

  19. Efeito do inibidor da DPPIV (I40) sobre a atividade do trocador NHE3 em preparação de vesículas de membranas microvilares de túbulos proximais (MMV) Em comparação com o grupo controle, a atividade de NHE3 encontra-se significativamente diminuída (~45%) em ratos que receberam I40 por sete dias.

  20. Efeito do inibidor da DPPIV (I40) sobre a atividade do co-transportador Na/Pi, NaPi-2, em preparação de vesículas de membranas microvilares de túbulos proximais

  21. Efeito do inibidor da DPPIV (I40) sobre a expressão de NHE3 em preparação de vesículas de membranas microvilares de túbulos proximais (MMV) Animais tratados com inibidores da DPPIV demonstraram uma redução de (~48)% na expressão relativa de NHE3 em MMV em comparação com animais controle.

  22. Efeito do inibidor da DPPIV (I40) sobre a expressão total de NHE3 em membranas de córtex renal I40 causa ~13% de diminuição de NHE3 total.

  23. AP-2 MMV IMV Vilina 1 2 3 4 5 6 7 Inibidor da DPPIV (I40) provoca translocação do trocador NHE3 de membranas microvilares para o domínio intermicrovilar

  24. Sumário • A inibição da atividade catalítica da DPPIV está associada com a inibição da atividade do trocador NHE3 em túbulos proximais renais de ratos. • Esta inibição ocorre principalmente em decorrência da redução na abundância de NHE3 em membrana apical; • Mecanismo: translocação do NHE3 da superfície microvilar da membrana apical para o domínio intermicrovilar das vesículas revestidas de clatrina.

  25. Peso Corporal, Consumo de Ração e Água e Concentração de Eletrólitos no Plasma

  26. Efeito da inibição da atividade catalítica da DPPIV sobre o fluxo urinário 52% Aumento do Fluxo Urinário I40 vs. CTRL, n = 20.

  27. RFG: 16% I40 vs. CTRL, n = 20, P = 0.1029. 52% I40 vs. CTRL, n = 8.

  28. Observa-se uma tendência à queda da PAS (5%) e PAD (6%) em ratos tratados com I40, porém esta redução não é significativa.

  29. Efeito do Inibidor da DPPIV sobre o Balanço Ácido-Base

  30. Sumário • Inibição da atividade catalítica da DPPIV causa diurese e natriurese em ratos. • Não há variação significativa do RFG em ratos tratados com I40 vs. controle. • Ratos tratados com I40 podem apresentar acidose metabólica moderada. • Ocorre uma tendência à redução da MAP em ratos normotensos tratados com I40, mas esta redução não é significativa. • O menor ganho de peso em animais tratados com I40 em relação ao grupo controle pode ser em parte devido a maior eliminação de sódio e água ocasionada pela inibição da atividade da DPPIV.

  31. Bases Moleculares: Modulação de NHE3 por DPPIV • Qual o mecanismo pelo qual inibidores da DPPIV inibem a atividade de NHE3? • Hipótese: DPPIV pode degradar um peptídeo inibidor de NHE3. • Qual a identidade deste peptídeo? • Será que este inibidor age diretamente ou por meio de segundos mensageiros?

  32. Bases Moleculares: Modulação de NHE3 por DPPIV • Qual o mecanismo pelo qual inibidores da DPPIV inibem a atividade de NHE3? • Hipótese: DPPIV pode degradar um peptídeo inibidor de NHE3. • Qual a identidade deste peptídeo? • Será que este inibidor age diretamente ou por meio de segundos mensageiros?

  33. Bases Moleculares: Modulação de NHE3 por DPPIV • Qual o mecanismo pelo qual inibidores da DPPIV inibem a atividade de NHE3? • Hipótese: DPPIV pode degradar um peptídeo inibidor de NHE3. • Qual a identidade deste peptídeo? • Será que este inibidor age diretamente ou por meio de segundos mensageiros?

  34. 220 116 97 45 GST fpDPPIV fpNHE3 fpNHE3 (295-491) (702-756) (757-829) Correlação entre os aspectos estruturais e funcionais do complexo NHE3-DPPIV: Identificação das proteínas acessórias que fazem parte deste complexo protéico em túbulo proximal renal. Identificação Maldi-TOF: Miosina IIa

  35. GLP1 GLP1 NHE3 DPPIV MIIa Modelo Proposto: Modulação de NHE3 por DPPIV GLP1R

  36. Gerhard Malnic Lívia E. Fukuda Luciana V. Rossoni Lisete C. Michelini Luciene R. C. Lacroix Nancy A. Rebouças Daniel Biemesderfer Florence J. Wu Peter S. Aronson Robert B. Thomson

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