Renin-angiotensin system in tissues of spontaneously diabetic mice

The renin angiotensin system (RAS) is a coordinated cascade of proteins and peptide hormones that play a role in regulating blood pressure and fluid balance and electrolytes in mammals. In the classical pathway of RAS, renin, which is secreted by the juxtaglomerular apparatus of the kidney, in response to a wide variety of stimuli, acts on the precursor angiotensinogen (AGT) to generate the decapeptide angiotensin-I (AI). AI has little, if any, action on blood pressure, but is rapidly converted to angiotensin-II (AII) by angiotensinconverting enzyme I (ECA). AII has multiple direct renal actions, including arterial vasoconstriction, stimulation of sodium reabsorption and inhibition of pressure natriuresis via AT1 receptor. The close relationship between RAS and the endocrine system is increasingly enhanced by the prominent role of AII in diabetes. Diabetes mellitus (DM) is a group of metabolic diseases characterized by hyperglycemia resulting from defects in insulin secretion, in its action, or both. In our study, we associate diabetes to RAS using different tissues of non-obese diabetic mouse, a spontaneous model of type 1 diabetes, thus verifying the behavior of such a system in non-induced diabetes. In general, renal morphological changes were not identified in our model by histology, although it was possible to identify mild urinary albumin excretion. The hemodynamic parameters of the groups and NOD H and NODN revealed significant decreases in blood pressure and heart rate of diabetic animals. However, by immunohistochemistry we observed strong tubular expression of ACE. Furthermore, we found that the RAS is activated in the diabetic group, mainly in the kidney, a major target of our study. The measurement of ACE activity proved to be increased in the diabetic kidney tissue, lung and adrenal, reduced in pancreatic tissue and was not significantly altered in heart or liver. Despite significant changes in renal ACE activity, levels of AII, AI and Ang1-7 and had not changed, while the quantification of BK showed significant increase of this peptide in diabetic animals. Finally, we decided to perform primary cell cultures and ss in the kidney homogenate, cell lysates of the NOD H group showed an increase in ACE activity and, moreover, the same material exhibited reduced activity of NEP. By analyzing the hydrolysis of AII into Ang1-7 from the culture medium, we concluded that it was decreased in the diabetic group, indicating a possible decrease on ACE2 activity. Therefore, in general, the results found on this study support the hypothesis that the RAS is activated in diabetes and reveal a new field of application for the NOD model.O sistema renina-angiotensina (SRA) é uma cascata coordenada de proteínas e hormônios peptídicos que desempenha papel fundamental na regulação da pressão arterial. Na via clássica do SRA, a renina age sobre o angiotensinogênio (AGT) para gerar o decapeptídeo angiotensina I (AI), por sua vez rapidamente convertida em angiotensina II (AII) pela enzima conversora de angiotensina I (ECA). A AII possui múltiplas ações renais diretas, incluindo vasoconstricção arterial, estimulação de reabsorção de sódio e inibição da natriurese de pressão, via receptor AT1. A estreita relação do SRA com diversas doenças é cada vez mais evidente e seu papel no diabetes (DM) proeminente. O DM constitui um grupo de doenças metabólicas caracterizadas pela hiperglicemia resultante de alterações na secreção de insulina, em sua ação ou em ambos. Em nosso estudo, buscamos associar a influência do diabetes sobre os componentes do SRA por meio de diferentes tecidos do camundongo non-obese diabetic, um modelo espontâneo de diabetes tipo 1. Verificamos dessa forma o comportamento de tal sistema frente ao diabetes não induzido. De maneira geral, a avaliação histológica não revelou alterações morfológicas renais em nosso modelo, apesar de ter sido possível identificar ligeira excreção urinária de albumina. A avaliação dos parâmetros hemodinâmicos dos grupos NODH e NODN revelou diminuição da pressão arterial média e da freqüência cardíaca nos animais diabéticos. Entretanto, através de imuno-histoquímica, pudemos observar aumento da expressão tubular proximal da ECA. Além disso, encontramos o SRA ativado no grupo diabético, principalmente no rim, um dos maiores alvos de nosso estudo. A dosagem da atividade enzimática da ECA no grupo diabético se mostrou aumentada nos tecidos renal, pulmonar e adrenal, diminuída no tecido pancreático e sem alterações significativas no coração ou no fígado. Apesar das alterações significantes na atividade renal da ECA, os níveis de AII, Ang1-7 e AI não se apresentaram alterados, enquanto a quantificação da BK no rim revelou aumento significativo desse peptídeo nos animais diabéticos. Por fim, também realizamos culturas primárias de células mesangiais e, da mesma forma que no homogenato de rim, lisados de células do grupo NOD H apresentaram aumento na atividade da ECA e diminuição da atividade da NEP. Ao avaliarmos a hidrólise da AII em Ang1-7 no meio de cultura, concluímos que ela estava diminuída no grupo diabético, indicando possível diminuição na atividade da ECA2. Dessa forma, os resultados encontrados neste trabalho confirmam a hipótese de que o SRA está ativado no diabetes e revelam um novo campo de aplicação para o modelo NOD.TEDEBV UNIFESP: Teses e dissertaçõe