On the mechanism of diminished urinary carbon dioxide tension caused by amiloride

On the mechanism of diminished urinary carbon dioxide tension caused by amiloride. We investigated under both in vivo and in vitro conditions the mechanism whereby amiloride administration, a model of distal renal tubular acidosis in dogs, decreases the urine-to-blood PCO2 gradient (U-B PCO2) in alkaline urine. The results demonstrate that U-B PCO2 is reduced in amiloride-treated dogs as previously reported in rats. The reduction in U-B PCO2 could not be attributed to amiloride-induced reductions in urinary HCO-3 concentration since the reduction in U-B PCO2 was observed over the same range of urinary HCO-3 concentrations (150 to 250 mEq per liter) as that achieved prior to amiloride administration. U-B PCO2 correlated positively and linearly with urinary HCO-3 concentration both prior to (P < 0.001) and during amiloride infusion (P < 0.001). Amiloride administration significantly decreased the slope (Δ[U-B PCO2]/Δ[HCO-3]u) of the regression line (P < 0.005). The possibility that amiloride might lower urine PCO2 by catalyzing intraluminal dehydration of H2CO3 was excluded by demonstrating that amiloride does not possess carbonic anhydrase activity. The additional possibility that amiloride might facilitate dissipation of carbon dioxide gradients through diffusion (as reported for carbonic anhydrase) was excluded by in vitro studies of the effect of amiloride on carbon dioxide diffusion. These findings suggest that the U-B PCO2 lowering effect of amiloride is not caused by alterations in urinary [HCO-3, CO2 diffusibility, or alterations in the dehydration rate of H2CO3 thereby providing strong support for the interpretation that reductions in U-B PCO2 during amiloride administration represent an impairment in distal nephron hydrogen ion secretion.Sur le méchanisme de la diminution de la pression partielle de carbonique dans l'urine déterminée par l'amiloride. Nous avons examiné in vivo et in vitro le mécanisme par lequel l'administration d'amiloride, un modèle d'acidose tubulaire distale chez le chien, diminue le gradient urinesang de PCO2 (U-B PCO2) en urine alcaline. Les résultats démontrent que U-B PCO2 est réduit chez le chien traité par l'amiloride comme cela a été antérieurement montré chez le rat. Le diminution de U-B PCO2 ne peut pas être attribuée à la diminution de la concentration urinaire de HCO-3 déterminée par l'amiloride puisque la diminution de U-B PCO2 a été observée pour le même éventail de concentrations urinaires de HCO-3 (150 à 250 mEq par litre) que celui réalisé avant l'administration d'amiloride. U-B PCO2 est corrélé linéairement et positivement à la concentration urinaire de HCO-3 aussi bien avant (P < 0,001) que pendant la perfusion d'amiloride (P < 0,001). L'administration d'amiloride diminue régulièrement la pente (Δ[U-B PCO2]/Δ[HCO-3]u) de la droite de régression (P < 0,005). La possibilité que l'amiloride puisse diminuer la PCO2 urinaire en catalysant la déshydratation intraluminal de H2CO3 a été exclue par la démonstration de l'absence d'activité de type anhydrase carbonique de l'amiloride. La possibilité que l'amiloride puisse faciliter la dissipation par diffusion des gradients de carbonique a été exclue par des études in vitro. Ces constatations suggèrent que l'effet de l'amiloride de diminution de U-B PCO2 n'est pas lié à des modifications de [HCO-3] de l'urine, de la diffusibilité du carbonique, ou du débit de déshydratation de H2CO3, et par conséquent constituent un argument fort en faveur d'une altération de la sécrétion distale d'ion hydrogène