Aldosterone and sodium appetite: a new evidence for an old effect

Aldosterone is a mineralocorticoid hormone that acts within the central nervous system (CNS) to induce sodium appetite; however the central mechanism involved in this effect is poorly understood. More recently, neuroanatomical studies identified a unique group of aldosterone-sensitive neurons in the nucleus of the solitary tract (NTS) near to the fourth cerebral ventricle (4V), which are activated in association with sodium appetite. In the present study we sought to investigate if (1) chronic infusion of aldosterone into the 4V or lateral ventricle (LV) may induce the sodium appetite, and if (2) a single microinjection of a selective mineralocorticoid receptor (MR) antagonist, RU 28318, into the 4V or LV would be able to affect the sodium intake induced by different protocols. Male Wistar Hannover rats were implanted with a guide cannula into the 4V and were infused with vehicle (1% ethanol-saline; n= 5) or aldosterone (1, 10 or 100 ng/h; n= 5) and those rats implanted with cannula into the LV were infused with aldosterone (10 or 100 ng/h; n= 4), during 6 days. The infusion of aldosterone (1, 10 or 100 ng/h) into the 4V significantly increased the 0.3 M NaCl intake compared with baseline levels. In addition, aldosterone (10 or 100 ng/h) induced a robust dose-dependent daily 0.3 M NaCl intake (up to 45.8 ± 14.9 and 129.8 ± 5.5 mL/24 h, respectively), that returned to the baseline levels few hours after stopping the infusion. However, the infusion of aldosterone (10 or 100 ng/h) into the LV failure to induce any significant 0.3 M NaCl intake. The water intake was reduced by the infusion of aldosterone (10 or 100 ng/h) into the 4V when compared with vehicle and 1 ng/h, but the food intake was not affected. In the next experiment, rats implanted with a guide cannula into the 4V or LV were treated according to following protocols: depletion with furosemide (20 mg/kg, s.c.; n= 6) 24 h before the experiment, or sodium deprivation for 9 days (n= 4- 5), or treatment with DOCA (2 mg/dia, s.c.; n= 4-7) for 7 days. At the end of the treatment rats received a single microinjection of RU 28318 (100 or 500 ng/2 ìL) or vehicle (1% ethanol-saline, 2 ìL) and after 2 h the intake test started. The single microinjection of RU 28318 (100 ng/2 ìL) into the 4V significantly reduced the 0.3 M NaCl intake induced by previous treatment of furosemide (5.6 ± 0.8 vs. vehicle 12.2 ± 1.7 mL/2 h, p 0.05). Surprisingly, the microinjection of RU 28318 (500 ng/2 ìL) into the 4V failure to reduce the 0.3 M NaCl intake induced by chronic treatment with DOCA (13.6 ± 2.7 vs. vehicle 11.1 ± 2.3 mL/2 h, p> 0.05). Our results are the first functional evidence to show that chronic infusion of aldosterone into the 4V, but not into the LV, induce a robust dose-dependent sodium appetite. These results are reinforced by our studies using MR antagonist, which a single microinjection of RU 28318 into the 4V significantly reduced the sodium intake induced by furosemide or sodium deprivation. These data confirm the central action of aldosterone in the sodium appetite control, and together with previous neuroanatomical studies suggest that hindbrain areas around of 4V are the preferential site of action for aldosterone to induce sodium appetite.A aldosterona é um hormônio mineralocorticóide que atua no sistema nervoso central (SNC) para estimular o apetite ao sódio, no entanto, pouco se sabe sobre o mecanismo central envolvido nesta resposta. Recentemente, estudos neuroanatômicos identificaram um grupo de neurônios sensíveis a aldosterona, localizados exclusivamente nos núcleos do trato solitário (NTS) próximos ao quarto ventrículo cerebral (4V), que são ativados em associação com o apetite ao sódio. No presente estudo procuramos investigar se (1) a infusão crônica de aldosterona no 4V ou no ventrículo lateral (VL) é capaz de estimular o apetite ao sódio, e (2) se a microinjeção do antagonista seletivo de receptor mineralocorticóide (MR) RU 28318, no 4V ou no VL é capaz de bloquear ou reduzir a ingestão de sódio estimulada por diferentes protocolos. Ratos Wistar Hannover com implante de cânula guia em direção ao 4V receberam a infusão de veículo (1% etanol-salina; n= 5) ou aldosterona (1, 10 ou 100 ng/h; n= 5/dose) e os animais com implante de cânula guia em direção ao VL receberam a infusão de aldosterona (10 ou 100 ng/h; n= 4/dose), por 6 dias consecutivos. A infusão de 1, 10 ou 100 ng/h de aldosterona no 4V aumentou significantemente a ingestão de NaCl 0,3 M em relação aos valores basais. As doses de 10 ou 100 ng/h induziram robusta ingestão de NaCl 0,3 M de maneira dependente de dose (chegando até 45,8 ± 14,9 e 129,8 ± 5,5 mL/24 h, respectivamente), que praticamente retornou aos valores basais com o término da infusão. No entanto, a infusão de 10 ou 100 ng/h de aldosterona no VL não alterou a ingestão basal de NaCl 0,3 M. A ingestão de água foi significantemente reduzida durante a infusão das doses de 10 ou 100 ng/h de aldosterona no 4V quando comparadas ao veículo e a dose de 1 ng/h, mas a ingestão de comida permaneceu inalterada. No experimento seguinte, ratos implantados com canula guia em direcao ao 4V ou ao VL foram tratados de acordo com os seguintes protocolos: deplecao com furosemida (20 mg/kg, s.c.; n= 6) 24 h antes do experimento ou privacao de sodio por 9 dias (n= 4-5) ou tratamento com DOCA (2 mg/dia, s.c.; n= 4-7) por 7 dias. Ao final do periodo de tratamento os ratos receberam uma microinjecao de RU 28318 (100 ou 500 ng/2 ƒÊL) ou veiculo (1% etanol-salina, 2 ƒÊL) e apos 2 h iniciou-se o teste de ingestao. A microinjecao de 100 ng/2 ƒÊL de RU 28318 no 4V reduziu significantemente a ingestao de NaCl 0,3 M induzida pelo tratamento previo com furosemida (5,6 } 0,8 vs. veiculo 12,2 } 1,7 mL/2 h, p 0,05). Inesperadamente, a microinjecao de 500 ng/2 ƒÊL de RU 28318 no 4V nao alterou a ingestao de NaCl 0,3 M estimulada pelo tratamento cronico com DOCA (13,6 } 2,7 vs. veiculo 11,1 } 2,3 mL/2 h, p> 0,05). Nossos resultados sao as primeiras evidencias funcionais a mostrarem que a infusao cronica de aldosterona no 4V, mas nao no VL, e capaz de estimular robusto apetite ao sodio de maneira dependente de dose. Esses resultados sao reforcados pelos nossos estudos com antagonista de MR, nos quais a microinjecao de RU 28318 no 4V reduziu significantemente a ingestao de sodio estimulada por furosemida e pela privacao de sodio. Estes resultados confirmam a acao central da aldosterona no controle do apetite ao sodio e junto com estudos neuroanatomicos previos sugerem que areas bulbares proximas ao 4V sao o local preferencial de acao da aldosterona para estimular o apetite ao sodio.TEDEBV UNIFESP: Teses e dissertaçõe