Adaptation of renal ammonia production in the diabetic ketoacidotic rat

Adaptation of renal ammonia production in the diabetic ketoacidotic rat. Renal ammonia production was measured in diabetic, ketoacidotic rats. Rats were made diabetic by the i.v. injection of streptozotocin (150mg/kg of body wt). They were maintained on insulin for 1 week. Ketoacidosis was induced by withdrawing insulin for 3 days. At that time, blood and kidney ketone body (D-β-hydroxybutyrate and acetoacetate) levels were markedly elevated (approx. 6mM), and plasma total carbon dioxide concentration was strongly depressed (approx. 11mM). Renal ammonia production (ammonia released into renal vein plus that excreted in the urine) was stimulated sevenfold by the diabetic ketoacidosis. In a separate study, we examined the effects of ketone bodies on renal ammonia production in ammonium-chloride-induced acidotic, nondiabetic rats. Infusion of β-hydroxybutyrate had no significant effect on either urinary ammonia excretion (at relatively constant urinary pH), total renal ammonia production, or renal glutamine extraction. In vitro studies showed that β-hydroxybutyrate (4.0mM) markedly inhibited (61%) conversion ofL-glutamine (0.6mM) to ammonia by renal cortical slices prepared from normal rats. Inhibition was greatly reduced with slices prepared from kidneys of acidotic (ammonium-chloride-induced or diabetic ketoacidosis) rats. These results indicate that (1) renal ammonia production is markedly stimulated in diabetic ketoacidosis, and (2) in contrast to findings previously obtained by others in the acidotic dog, ketone bodies do not appear to inhibit renal ammonia production in vivo and only weakly in vitro in the acidotic rat.Adaptation de la production rénale d'ammoniac chez le rat diabétique en acidocétose. La production rénale d'ammoniaque a été mesurée chez le rat diabétique en acidocétose. Les rats ont été rendus diabétiques par une injection i.v. de streptozotocine (150 mg/kg body wt) et traités par l'insuline pendant une semaine. L'acidocétose a été déclenchée par la suppresion de l'insuline pendant trois jours. A ce moment, les concentrations sanguines et rénales de corps cétoniques (D-β-hydroxybutyrate et acéto-acétate) étaient très augmentées (approximativement 6mM) et le CO2 total du plasma très abaissé (approximativement 11mM). La production rénale d'ammoniac (ammoniac de la veine rénale plus ammoniaque de l'urine) était multipliée par 7. Dans un protocole différent, nous avons étudié les effets des corps cétoniques sur la production rénale d'ammoniac chez des rats non diabétiques, en acidose parle chlorure d'ammonium. La perfusion de β-hydroxybutyrate n'a eu d'effet significatif ni sur l'excétion urinaire d'ammoniaque (à pH relativement constant), ni sur la production rénale d'ammoniac ou l'extraction rénale de la glutamine. Des études in vitro ont montré que le β-hydroxybutyrate (4,0mM) inhibe de façon importante (61%) la conversion de laL-glutamine (0,6mM) en ammoniac par les tranches de cortex de rein préparées à partir de rats normaux. L'inhibition est moindre avec des tranches préparées à partir de rats en acidose (chlorure d'ammonium ou acidocétose diabétique). Ces résultats indiquent que (1) la production rénale d'ammoniac est fortement stimulée au cours de l'acidocétose diabétique et, (2) contrairement aux résultats obtenus par d'autres chez le chien en acidose, les corps cétoniques ne paraissent pas inhiber la production rénale d'ammoniac in vivo, et seulement faiblement in vitro, chez le rat en acidose