Functional profile of the isolated uremic nephron: Intrinsic adaptation of phosphate transport in the rabbit proximal tubule

Functional profile of the isolated uremic nephron: Intrinsic adaptation of phosphate transport in the rabbit proximal tubule. The maintenance of phosphate homeostasis in uremia appears to be governed both by parathyroid hormone (PTH) and by PTH-independent adaptations in renal tubular function. The relative contributions of these two mechanisms that control phosphate excretion by the diseased kidney have been difficult to define in intact animals. The present study was designed to examine the nature of the adaptation of phosphate handling by the proximal tubule of subtotally nephrectomized, uremic rabbits in vitro. Euparathyroid and hyperparathyroid uremic rabbits were studied. Tubular sensitivity to PTH was examined in vitro. The dose-response relationship between bath PTH concentration and inhibition of lumen-to-bath phosphate flux (Jp-lb) in isolated perfused proximal straight tubules (PSTs) revealed that PTH sensitivity was increased in the euparathyroid uremic rabbits and was decreased in hyperparathyroid uremic rabbits. The dose-response to dibutyryl cAMP was the same as normal in both uremic groups. These data strongly suggest the existence of a receptor-mediated adaptation in the effects of PTH on the uremic proximal tubule. In addition to an altered PTH-sensitivity the uremic PST also exhibited an alteration in the basal rate of phosphate transport studied in the presence of normal rabbit serum. Although net volume flux across the PST increased in both uremic groups as a possible consequence of hypertrophy, net phosphate flux per unit length was unchanged. Considering the increase of luminal area in these tubules, net phosphate flux per unit reabsorptive surface area was actually decreased. This dissociation is supportive of the existence of an intrinsic tubular adaptation which is independent of the size of the tubule per se. These studies indicate that there is an intrinsic adaptation of the basal rate of phosphate transport by the uremic rabbit proximal tubule and that the sensitivity of the tubule to PTH is altered. The data are strongly suggestive of an increase in the number of PTH receptors in the proximal tubule of the euparathyroid uremic rabbit and suggest that “down regulation” or persistent occupancy of these receptors occurs when hyperparathyroidism supervenes.Profil fonctionnel du néphron urémique isolé: Adaptation intrinsèque du transport de phosphates dans le tubule proximal de lapin. La conservation de l'homéostasie des phosphates dans l'urémie semble être gouvernée par l'hormone parathyroïdienne (PTH) et par une adaptation indépendante de la PTH de la fonction tubulaire rénale. La contribution relative de ces deux mécanismes de contrôle de l'excrétion de phosphates par le rein malade est difficile à définir chez des animaux intacts. Cette etude á été conçue pour examiner la nature de l'adaptation de la réabsorption de phosphates par le tubule proximal in vitro de lapins urémiques après néphrectomie sub-totale. Des lapins urémiques euparathyroïdiens et hyperparathyroïdiens ont été étudiés. La sensibilité tubulaire à la PTH a été examinée in vitro. La courbe dose-réponse entre la concentration de PTH du bain et l'inhibition du flux de phosphates de la lumière vers le bain (Jp-lb) dans des tubules proximales droites (PSTs) isolés perfusés a révélé que la sensibilité à la PTH était augmentée chez les lapins urémiques euparathyroïdiens et était diminuée chez les lapins urémiques hyperparathyroïdiens. La courbe dose-réponse au dibutyryl cAMP était la même dans les deux groupes urémiques. Ces données suggèrent fortement l'existence d'une adaptation médiée par des récepteurs des effets de la PTH dans le tubule proximal urémique. En plus d'une altération de la sensibilité à la PTH, le PST urémique avait également une altération de la vitesse basale de transport de phosphates étudiée en présence de sérum de lapin normal. Bien que le flux volumique net à travers le PST se soit élevé chez les deux groupes urémiques, représentant une conséquence possible de l'hypertrophie, le flux de phosphates net par unité de longueur était inchangé. En prenant en compte l'augmentation de la surface luminale de ces tubules, le flux net de phosphate par unité de surface de réabsorption était en fait diminué. Cette dissociation est en faveur de l'existence d'une adaptation tubulaire intrinsèque indépendante de la taille du tubule. Ces études indiquent qu'il y a une adaptation intrinsèque de la vitesse de base du transport de phosphates par le tubule proximal du lapin urémique et que la sensibilité du tubule à la PTH est altérée. Ces données suggèrent fortement une augmentation du nombre de récepteurs de la PTH dans le tubule proximal du lapin urémique euparathyroïdien et suggèrent qu'une ”régulation basse“ ou une occupation persistante de ces récepteurs se produit lorsque l'hyperparathyroïdisme s'installe