Relationship between lactate and glutamine metabolism in vitro by the kidney: Differences between dog and rat and importance of alanine synthesis in the dog

Relationship between lactate and glutamine metabolism in vitro by the kidney: Differences between dog and rat and importance of alanine synthesis in the dog. Interaction between lactate (1 or 5 mM) and glutamine (1 or 5 mM) metabolism was studied with renal cortical slices incubated at a pH of 7.0 and obtained from acidotic (ammonium chloride) dogs and rats. The effect of amino-oxyacetate (0.2 mM), dichloroacetate (3 mM), and fluoroacetate (0.05 mM) was also studied. Significant differences were observed between dog and rat. In the dog, lactate had no effect on glutamine uptake and vice versa, but gluconeogenesis increased. Ammonia production, however, decreased by 13 to 21%, whereas a significant increase in alanine production was noted. In the rat, glutamine extraction and ammonia production dropped by 33% with 5 mM lactate. In contrast to the observation in the dog, no production of alanine was noted, but significant accumulation of glutamate took place. Amino-oxyacetate inhibited alanine production in the dog and reestablished ammoniagenesis, and it led to a marked decrement in the uptake of lactate and glucose production in both species. Dichloroacetate in the dog resulted in a reduction in pyruvate, alanine, glucose, and ammonia production while glutamate accumulation was observed. In both species, fluoroacetate stimulated glutamine uptake and ammonia production. With lactate alone, fluoroacetate decreased lactate uptake and glucose production. With both lactate and glutamine in the medium, fluoroacetate prevented any effect of lactate on ammoniagenesis. The present study demonstrates that lactate has a modest depressing effect on renal ammonia production by dog slices through increased synthesis of alanine and redistribution of nitrogen from glutamine. In the rat, the depressing effect of lactate on ammonia production in the alanine aminotransferase deficient kidney occurs through accumulation of glutamate. The data also reveal that oxidation of lactate to carbon dioxide is greater in the dog than it is in the rat, but that gluconeogenesis from lactate is more important in the rat.Relations entre les métabolismes du lactate et de la glutamine in vitro par le rein: Différences entre le chien et le rat et importance de la synthèse d'alanine chez le chien. L'interaction entre le métabolisme du lactate (1 ou 5 mM) et celui de la glutamine (1 ou 5 mM) a été étudiée sur des tranches de cortex rénal incubées à pH 7,0 et obtenues à partir de chiens ou de rats en acidose. L'effet de l'amino-oxyacétate (0,2 mM), du dichloroacétate (3 mM) et du fluoroacétate (0,05 mM) a aussi été étudié. Des différences significatives entre le rat et le chien ont été observées. Chez le chien, le lactate n'a pas d'effet sur la captation de glutamine, et réciproquement, mais la gluconéogenèse augmente. Cependant la production d'ammoniaque est diminuée de 13 à 21% alors qu'une augmentation significative de la production d'alanine est observée. Chez le rat, l'extraction de la glutamine et la production d'ammoniaque diminuent de 33% avec le lactate 5 mM. A l'opposé de ce qui est constaté chez le chien, il n'est pas observé de production d'alanine mais une accumulation significative de glutamate. L'amino-oxyacétate inhibe la production d'alanine chez le chien et restaure l'ammoniogenèse, cependant qu'il détermine une diminution importante de la captation de lactate et de la production de glucose dans les deux espèces. Le dichloroacétate a pour conséquence, chez le chien, une diminution de la production de pyruvate, d'alanine, de glucose et d'ammoniaque, cependant qu'une accumulation de glutamate est observée. Dans les deux espèces le fluoroacétate stimule la captation de glutamine et la production d'ammoniaque. Avec le lactate seul, le fluoroacétate diminue la captation de lactate et la production de glucose. Quand à la fois du lactate et de la glutamine sont ajoutés au milieu, le fluoroacétate empêche les effets du lactate sur l'ammoniogenèse. Ce travail démontre que le lactate a un effet dépresseur modeste sur la production rénale d'ammoniaque par les tranches de rein chez le chien par l'intermédiaire d'une augmentation de la synthèse de l'alanine et de la redistribution de l'azote à partir de la glutamine. Chez le rat, l'effet dépresseur du lactate sur la production d'ammoniaque dans le rein privé d'alanine amino-transférase s'exerce au moyen d'une accumulation de glutamate. Ces résultats révèlent que l'oxydation du lactate en CO2 est plus importante chez le chien que chez le rat alors que la gluconéogenèse à partir du lactate est plus importante chez le rat