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Einfluß von Adrenalektomie und Glucocorticoiden auf die Wasserpermeabilität corticaler Nephronabschnitte der Rattenniere

Influence of adrenalectomy and glucocorticoid hormones on water permeability of superficial nephron segments in the rat kidney

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Pflüger's Archiv für die gesamte Physiologie des Menschen und der Tiere Aims and scope Submit manuscript

Summary

In order to analyse the mechanism of inhibition of water diuresis in adrenal insufficiency renal surface tubulus of male albino rats (group I: controls, group II: 8 days or more after bilateral adrenalectomy) have been perfused using the free flow microperfusion technique.

From the percent osmotic equilibration of a hypotonic perfusate as measured cryoscopically osmotic water permeability (L p) has been calculated. Furthermore, percent osmotic equilibration has been estimated from transtubular net water flux measured with 14C-inulin.

With both methods which constitute a maximum estimate (cryoscopic data) and a minimum estimate (inulin data) osmotic water permeability was found to be increased after adrenalectomy in distal convolutions. Hormone substitution with either cortisone (2.5 mg/100 g b.w. 24 hours i.m.) or dexamethasone (0.05 mg/100 g b.w. 24 hours i.m.) reestablished towards normal water permeability after 3 days of treatment. The data are compatible with the concept of a direct effect of glucocorticosteroids on water permeability of distal tubule membranes.

In the proximal convolution osmotic water permeability was unaffected by bilateral adrenalectomy.

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Literatur

  1. Ahmed, A. B. J., B. C. George, C. Gonzales-Auvert, and J. F. Dingman: Increased plasma arginine vasopressin in clinical adrenocortical insufficiency and its inhibition by glucosteroids. J. clin. Invest. 46, 111 (1967).

    Google Scholar 

  2. Bangham, A. D., M. M. Standish, and G. Weissmann: The action of steroids and streptolysin S on the permeability of phospholipid structures to cations. J. molec. Biol. 13, 253 (1965).

    Google Scholar 

  3. Bank, N., and H. S. Aynedjian: A micropuncture study of the renal concentrating defect of potassium depletion. Amer. J. Physiol. 206, 1347 (1964).

    Google Scholar 

  4. — A micropuncture study of renal bicarbonate and chloride reabsorption in hypokalaemic alkaloids. Clin. Sci. 29, 159 (1965).

    Google Scholar 

  5. Barger, A. C., R. D. Berlin, and J. F. Tulenko: Infusion of aldosterone, 9α-fluorohydrocortisone and antidiuretic hormone into the renal artery of normal and adrenalectomized unanesthetized dogs: effect on electrolyte and water excretion. Endocrinology 62, 804 (1958).

    Google Scholar 

  6. Baumann, K., H. Holzgreve, F. Kolb, R. Peters, G. Rumrich u. K. J. Ullrich: Unidirektionale Flüsse für Na24, K42, Ca45, Cl38, Br82 und J131 im proximalen Konvolut der Rattenniere. Pflügers Arch. ges. Physiol. 289, 77 (1966).

    Google Scholar 

  7. Beatty, C. H., R. M. Boeck, and R. D. Peterson: Water tolerance test for functioning adrenal cortical tissue. Amer. J. Physiol. 177, 287 (1954).

    Google Scholar 

  8. Bentley, P. J.: Directional difference in the permeability to water of the isolated urinary bladder of the toad, Bufo marinus. J. Endocr. 22, 95 (1961).

    Google Scholar 

  9. Bonjour, J.-Ph.: Débit urinaire et filtration glomérulaire chez le rat normal et surrénalectomisé. Helv. physiol. pharmacol. Acta 24, 24 (1966).

    Google Scholar 

  10. Bristol, W. R., and V. A. Drill: Saline hydration and diuresis after adrenalectomy. Endocrinology 50, 677 (1952).

    Google Scholar 

  11. Brodsky, W. A., and T. P. Schilb: Osmotic properties of isolated turtle bladder. Amer. J. Physiol. 208, 46 (1965).

    Google Scholar 

  12. Brunner, F. P., F. C. Rector Jr., and D. W. Seldin: The mechanism of the urinary concentrating defect in potassium deficient rats. Pflügers Arch. ges. Physiol. 290, 202 (1966).

    Google Scholar 

  13. Cade, R., and Th. Perenich: Secretion of aldosterone by rats. Amer. J. Physiol. 208, 1026 (1965).

    Google Scholar 

  14. Capek, K., G. Fuchs, G. Rumrich u. K. J. Ullrich: Harnstoffpermeabilität der corticalen Tubulusabschnitte von Ratten in Antidiurese und Wasserdiurese. Pflügers Arch. ges. Physiol. 290, 237 (1966).

    Google Scholar 

  15. Carsten, P. M., H. J. Merker u. Th. Günther: Über den Einfluß von Nebennierenrinden-Hormonen auf Fibrillen und Kittsubstanz der Haut. Z. Naturforsch. 16, 679 (1961).

    Google Scholar 

  16. Chasis, H., and H. W. Smith: The excretion of urea in normal man and in subjects with glomerolunephritis. J. clin. Invest. 17, 347 (1938).

    Google Scholar 

  17. Clapp, J. R., J. F. Watson, and R. W. Berliner: Osmolality, bicarbonate concentration and water reabsorption in proximal tubule of the dog nephron Amer. J. Physiol. 205, 273 (1963).

    Google Scholar 

  18. Diamond, J. M.: Non-linear osmosis. J. Physiol. (Lond.) 183, 58 (1966).

    Google Scholar 

  19. Dick, D. A. T.: Relation between osmotic and tracer water permeability coefficient. In: Cell Water, p. 103. Washington: Butterworths 1966.

    Google Scholar 

  20. Dingman, J. F., and R. Despointes: Adrenal steroid inhibition of vasopressin release from the neurohypophysis of normal subjects and patients with Addison's disease. J. clin. Invest. 39, 1851 (1960).

    Google Scholar 

  21. Fazekas, I. Gy., u. A. T. Fazekas: Die Wirkung der Adrenalektomie auf die Corticosteroid-Fraktionen der Rattenorgane. Endokrinologie 50, 20 (1966).

    Google Scholar 

  22. Frick, A., G. Rumrich, K. J. Ullrich, and W. E. Lassiter: Microperfusion study of calcium transport in the proximal tubule of the rat kidney. Pflügers Arch. ges. Physiol. 286, 109 (1965).

    Google Scholar 

  23. Führ, J., J. Kaczmarczyk u. C.-D. Krüttgen: Eine einfache colorimetrische Methode zur Inulinbestimmung für Nieren-Clearance-Untersuchungen bei Stoffwechselgesunden und Diabetikern. Klin. Wschr. 33, 729 (1955).

    Google Scholar 

  24. Ganong, W. F., and P. J. Mulrow: Rate of change in sodium and potassium excretion after injection of aldosterone into the aorta and renal artery of the dog. Amer. J. Physiol. 195, 337 (1958).

    Google Scholar 

  25. Garrod, O., and R. A. Burston: The diuretic response to ingested water in Addison's disease and panhypopituitarism and the effect of cortisone thereon. Clin. Sci. 11, 113 (1952).

    Google Scholar 

  26. Gaunt, R.: Water diuresis and water intoxication in relation to the adrenal cortex. Endocrinology 34, 400 (1944).

    Google Scholar 

  27. — The adrenal cortex in salt and water metabolism. Res. Progr. Horm. Res. 6, 247 (1951).

    Google Scholar 

  28. — J. H. Birnie, and W. J. Eversole: Adrenal cortex and water metabolism. Physiol. Rev. 29, 281 (1949).

    Google Scholar 

  29. —, and J. J. Chart: Mineralocorticoid action of adrenocortical hormones. In: Handb. exp. Pharm., Erg.-Werk, Bd. 14, Teil 1, S. 514. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1962.

    Google Scholar 

  30. Gertz, K. H.: Transtubuläre Natriumchloridflüsse und Permeabilität für Nichtelektrolyte im proximalen und distalen Konvolut der Rattenniere. Pflügers Arch. ges. Physiol. 276, 336 (1963).

    Google Scholar 

  31. Giebisch, G., R. M. Klose, and E. E. Windhager: Micropuncture study of hypertonic sodium chloride loading in the rat. Amer. J. Physiol. 206, 687 (1964).

    Google Scholar 

  32. Glabman, S., H. S. Aynedjian, and N. Bank: Micropuncture study of the effect of acute reductions in glomerular filtration rate on sodium and water reabsorption by the proximal tubules of the rat. J. clin. Invest. 44, 1410 (1965).

    Google Scholar 

  33. Green, H. H., A. R. Harrington, and H. Valtin: Impaired water diuresis in rats with hereditary hypothalamic diabetes insipidus (DI) after adrenalectomy. Int. Congr. Nephrol. p. 202. Washington 1966.

  34. Gross, F., and W. D. Dettbarn: Water and salt loading in adrenalectomized dogs treated with cortexone, aldosterone and 9-fluoro-cortisol. Acta endocr. (Kbh.) 22, 335 (1956).

    Google Scholar 

  35. Herken, H., G. Senft u. J. Schaper: Die Beteiligung des Vasopressins an der Entstehung des Ödems. Naunyn-Schmiedebergs Arch. exp. Path. Pharmak. 230, 284 (1957).

    Google Scholar 

  36. u. H. Von Stuckrad: Die Störungen der Nierenfunktion nach Einwirkung von Aminonucleosid. Naunyn-Schmiedebergs Arch. exp. Path. Pharmak. 240, 394 (1961).

    Google Scholar 

  37. Hierholzer, K.: Analyse der Natrium-Transportstörung in der Niere adrenalektomierter Ratten. Untersuchungen am Einzelnephron. Habilitationsschrift, Berlin 1964.

    Google Scholar 

  38. — M. Wiederholt, H. Holzgreve, G. Giebisch, R. M. Klose, and E. E. Windhager: Micropuncture study of renal transtubular concentration gradients of sodium and potassium in adrenalectomized rats. Pflügers Arch. ges. Physiol. 285, 193 (1965).

    Google Scholar 

  39. u. H. Stolte: Hemmung der Natriumresorption im proximalen und distalen Konvolut adrenalektomierter Ratten. Pflügers Arch. ges. Physiol. 291, 43 (1966).

    Google Scholar 

  40. Hilger, I. H., J. D. Klümper u. K. J. Ullrich: Mikroanalytische Untersuchungen über die Wasser- und Natriumrückresorption aus den Sammelrohren der Säugetierniere. Pflügers Arch. ges. Physiol. 266, 57 (1958).

    Google Scholar 

  41. Hollmann, G., G. Senft u. C. Werner: Tubuläre Wirkungen und renale Elimination von Spirolactonen. Naunyn-Schmiedebergs Arch. exp. Path. Pharmak. 247, 419 (1964).

    Google Scholar 

  42. Hübener, H. J., u. W. H. Staib: Biochemie der Nebennierenrindenhormone. Stuttgart: G. Thieme 1965.

    Google Scholar 

  43. Kashgarian, M., H. Stöckle, C. W. Gottschalk, and K. J. Ullrich: Transtubular electrochemical potentials of sodium and chloride in proximal and distal renal tubules of rats during antidiuresis and water diuresis (Diabetes insipidus). Pflügers Arch. ges. Physiol. 277, 89 (1963).

    Google Scholar 

  44. Kennedy, G. C.: The effect of adrenal steroids upon the secretion of hypotonic urine by the rat. J. Endocr. 20, 365 (1960).

    Google Scholar 

  45. Kleeman, C. R., J. Koplowitz, M. H. Maxwell, R. Cutler, and J. T. Dowling: Mechanisms of impaired water excretion in adrenal and pituitary insufficiency. II. Interrelationships of adrenal cortical steroids and antidiuretic hormone in normal subjects and in diabetes insipidus. J. clin. Invest. 39, 1472 (1960).

    Google Scholar 

  46. — M. H. Maxwell, and R. E. Rockney: Mechanisms of impaired water excretion in adrenal and pituitary insufficiency. I. Role of altered glomerular filtration rate and solute excretion. J. clin. Invest. 37, 1799 (1958).

    Google Scholar 

  47. Koshikawa, S., and F. Marumo: The effect of steroids on water permeability of toad bladder. Int. Congr. Nephrol. p. 225. Washington 1966.

  48. Lassiter, W. E., A. Frick, G. Rumrich, and K. J. Ullrich: Influence of ionic calcium on the water permeability of proximal and distal tubules in the rat kidney. Pflügers. Arch. ges. Physiol. 285, 90 (1965).

    Google Scholar 

  49. — M. Mylle, and C. W. Gottschalk: Net transtubular movement of water and urea in saline diuresis. Amer. J. Physiol. 206, 669 (1964).

    Google Scholar 

  50. Lederis, K.: Storage and release of neurohypophysial hormones: Ultrastructural and subcellular studies. Schering-Symposion „Fortschritte in der Endokrinologie“, Berlin 1967.

  51. Levy, M. S., M. H. Power, and E. J. Kepler: The specificity of the “water test” as a diagnostic procedure in Addison's disease. J. clin. Endocr. 6, 607 (1949).

    Google Scholar 

  52. Lima, T., De, and M. F. Lockett: An investigation of the actions of aldosterone on perfused cat kidneys, by ureteric stop flow analysis. Arch. int. Physiol. Biochem. 71, 83 (1963).

    Google Scholar 

  53. Loeschke, K., K. Baumann, H. Renschler u. K. J. Ullrich: Differenzierung zwischen aktiver und passiver Komponente des Glucosetransportes am proximalen Konvolut der Rattenniere. Pflügers Arch. ges. Physiol. 294, 21 (1967).

    Google Scholar 

  54. Lotspeich, W. D.: The effect of adrenalectomy on the renal tubular reabsorption of water in the rat. Endocrinology 44, 314 (1949).

    Google Scholar 

  55. Malnic, G., R. M. Klose, and G. Giebisch: Micropuncture study of renal potassium excretion in the rat. Amer. J. Physiol. 206, 674 (1964).

    Google Scholar 

  56. Malvin, R. L., and M. M. Fusco: Renal function in unanesthetized normal and diabetes insipidus rats. J. appl. Physiol. 22, 380 (1967).

    Google Scholar 

  57. Müller, P.: Experiments on current flow and ionic movements in single myelinated nerve fibres. Exp. Cell Res., Suppl. 5, 118 (1958).

  58. Paganelli, C. V., and A. K. Solomon: The rate of exchange of tritiated water across the human red cell membrane. J. gen. Physiol. 41, 259 (1957).

    Google Scholar 

  59. Peters, G.: Glomeruläre Clearancen, p-Aminohippursäure-Clearance und Diurese bei verschiedenen Diureseformen der nicht narkotisierten Ratte. Naunyn-Schmiedebergs Arch. exp. Path. Pharmak. 235, 113 (1959).

    Google Scholar 

  60. — Der Einfluß von Nebennierenrindenhormonen auf die renale Wasser- und Elektrolytausscheidung bei adrenalektomierten und normalen Ratten nach Gabe von Wasser und isotonischer NaCl-Lösung und im Durst. Naunyn-Schmiedebergs Arch. exp. Path. Pharmak. 235, 155 (1959).

    Google Scholar 

  61. — Die Verteilung von Wasser und Elektrolyten im Organismus normaler und adrenalektomierter, unbehandelter oder mit Nebennierenrindenhormonen behandelter Ratten und ihre Beeinflussung durch große orale Wassergaben. Naunyn-Schmiedebergs Arch. exp. Path. Pharmak. 237, 119 (1959).

    Google Scholar 

  62. Peters, G.: Nebennierenrinden-Inkretion und Wasser-Elektrolythaushalt. Leipzig: G. Thieme 1960.

    Google Scholar 

  63. — H. Brunner, and F. Gross: Isotonic saline diuresis and urinary concentrating ability in renal hypertensive rats. Nephron 1, 295 (1964).

    Google Scholar 

  64. Peters, R., K. Baumann, u. H. Oelert: Diffusion von Wasser im proximalen und distalen Konvolut der Rattenniere. Pflügers Arch. ges. Physiol. 294, 20 (1967).

    Google Scholar 

  65. Raisz, L. G., W. F. McNeely, L. Saxon, and J. D. Rosenbaum: The effects of cortisone and hydrocortisone on water diuresis and renal function in man. J. clin. Invest. 36, 767 (1957).

    Google Scholar 

  66. Ramsay, J. A., and R. H. J. Brown: Simplified apparatus and procedure for freezing-point determinations upon small volumes of fluid. J. Sci. Instr. 32, 372 (1955).

    Google Scholar 

  67. Renkin, E. M., u. J. R. Pappenheimer: Wasserdurchlässigkeit und Permeabilität der Capillarwände. Ergebn. Physiol. 49, 59 (1957).

    Google Scholar 

  68. Sawyer, W. H., and H. Valtin: Inhibition of vasopressin antidiuresis by extracts of pituitaries from rats with hereditary hypothalamic diabetes insipidus and by oxytocin. Endocrinology 76, 999 (1965).

    Google Scholar 

  69. Senft, G.: Qualitative und quantitative Beziehungen zwischen Nebennierenrinde und Neurohypophyse bei der Regulation des Wasser- und Salzhaushalts. Naunyn-Schmiedebergs Arch. ges. Path. Pharmak. 232, 256 (1957).

    Google Scholar 

  70. Shannon, J. A.: Glomerular filtration and urea excretion in relation to urine flow in the dog. Amer. J. Physiol. 117, 206 (1936).

    Google Scholar 

  71. Singer, B.: Further studies on the secretion of aldosterone by the rat adrenal gland. J. Endocr. 19, 310 (1960).

    Google Scholar 

  72. —, and M. P. Stack-Dunne: The secretion of aldosterone and corticosterone by the rat adrenal. J. Endocr. 12, 130 (1955).

    Google Scholar 

  73. Sonnenberg, H.: Transportkinetik einiger schwacher organischer Säuren im proximalen Konvolut der Rattenniere. Inaugural-Dissertation, Berlin 1964.

    Google Scholar 

  74. — P. Deetjen u. W. Hampel: Methode zur Durchströmung einzelner Nephronabschnitte. Pflügers Arch. ges. Physiol. 278, 669 (1964).

    Google Scholar 

  75. Sonnenblick, E. H., P. J. Cannon, and J. H. Laragh: The nature of the action of intravenous aldosterone: evidence for a role of the hormone in urinary dilution. J. clin. Invest. 40, 903 (1961).

    Google Scholar 

  76. Steinhausen, M., I. Iravani, G. E. Schubert u. R. Taugner: Auflichtmikroskopie und Histologie der Tubulusdimensionen bei verschiedenen Diuresezuständen. Virchows Arch. path. Anat. 336, 503 (1963).

    Google Scholar 

  77. Thoenes, W., u. K. Hierholzer: Intravitalfixierung von Harnkanälchen an der Rattenniere. In: Normale und pathologische Funktionen des Nierentubulus. 3. Symposion der Ges. f. Nephrologie (1964), S. 309. Hrsg. K. J. Ullrich u. K. Hierholzer. Bern-Stuttgart: Huber.

    Google Scholar 

  78. Thurau, K., u. P. Deetjen: Kinematographische Untersuchungen am Warmblüternephron. Nachr. Akad. Wissensch. Göttingen 2, 27 (1961).

  79. — u. K. Kramer: Hämodynamik des Nierenmarks. II. Mitteilung. Pflügers Arch. ges. Physiol. 270, 270 (1960).

    Google Scholar 

  80. Ullrich, K. J.: Analysis of renal function by microtechniques. Proc. XXIIIrd Int. Congr. Physiol. Sci., Tokyo, 1965. Excerpta Medica Int. Congr. Ser. 87, 53 (1965).

  81. -- Renal transport of sodium. Int. Congr. Nephrol., p. 21. Washington 1966.

  82. Ullrich, K. J., K. Baumann, K. Loeschke, G. Rumrich, and H. Stolte: Micropuncture experiments with saluretic sulfonamides. Ann. N.Y. Acad. Sci. 139, 416 (1966).

    Google Scholar 

  83. — G. Rumrich u. G. Fuchs: Wasserpermeabilität und transtubulärer Wasserfluß corticaler Nephronabschnitte bei verschiedenen Diuresezuständen. Pflügers Arch. ges. Physiol. 280, 99 (1964).

    Google Scholar 

  84. Weissmann, G., G. Sessa, and S. Weissmann: Effect of steroids and “triton X-100” on glucose-filled phospholipid/cholesterol structures. Nature (Lond.) 208, 649 (1965).

    Google Scholar 

  85. Wiederholt, M.: Mikropunktionsuntersuchungen am proximalen und distalen Konvolut der Rattenniere über den Einfluß von Actinomycin D auf den mineralocorticoidabhängigen Na-Transport. Pflügers Arch. ges. Physiol. 292, 334 (1966).

    Google Scholar 

  86. — H. Stolte, J. P. Brecht u. K. Hierholzer: Mikropunktionsuntersuchungen über den Einfluß von Aldosteron, Cortison und Dexamethason auf die renale Natriumresorption adrenalektomierter Ratten. Pflügers Arch. ges. Physiol. 292, 316 (1966).

    Google Scholar 

  87. —, u. B. Wiederholt: Wirkung eines synthetischen Corticosteroids (Dexamethason) auf die Wasserpermeabilität des distalen Konvolutes adrenalektomierter Ratten. Pflügers Arch. ges. Physiol. 294, 30 (1967).

    Google Scholar 

  88. Windhager, E. E., and G. Giebisch: Micropuncture study of renal tubular transfer of sodium chloride in the rat. Amer. J. Physiol. 200, 581 (1961).

    Google Scholar 

  89. Wirz, H.: Untersuchungen über die Nierenfunktion bei adrenalektomierten Katzen. Helv. physiol. pharmacol. Acta 3, 589 (1945).

    Google Scholar 

  90. Young, J. A., and E. Schögel: Micropuncture investigation of sodium and potassium excretion in rat submaxillary saliva. Pflügers Arch. ges. Physiol. 291, 85 (1966).

    Google Scholar 

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.

Auszugsweise vorgetragen auf dem III. Internationalen Nephrologenkongreß, Washington, D.C., 1966.

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Stolte, H., Brecht, J.P., Wiederholt, M. et al. Einfluß von Adrenalektomie und Glucocorticoiden auf die Wasserpermeabilität corticaler Nephronabschnitte der Rattenniere. Pflügers Archiv 299, 99–127 (1968). https://doi.org/10.1007/BF00363659

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