Renal micropuncture study of normotensive and Milan hypertensive rats before and after development of hypertension

Renal micropuncture study of normotensive and Milan hypertensive rats before and after development of hypertension. Earlier studies of renal transplantation and of sodium metabolism indicated that the cause of high blood pressure in the Milan strain of genetically hypertensive rats (MHS) was altered renal function. To pinpoint the active factors, we used micropuncture to study several indices of renal function in normal (NR) and MHS rats at three different ages: A) 26 to 30 days, before development of hypertension (pre-MHS); B) 35 to 40 days; and C) 75 to 90 days, after the development of hypertension. The indices studied and the important differences found between the two strains were: 1) Single nephron filtration rate (SNFR) and late proximal tubular fluid delivery to the distal nephron (LPF). In group A, the pre-MHS rats had significantly lower values than did the NR (SNFR = 6.3 ± 0.8 nl/min [MHS] vs. 8.3 ± 1.2 [NR], P < 0.01; LPF = 3.14 ± 0.25 nl/min [MHS] vs. 4.1 ± 0.35 [NR], P < 0.05). In group C, the values in the MHS rats were significantly higher than those of the NR (SNFR = 17.3 ± 1.4 nl/min [MHS] vs. 12.1 ± 0.8 [NR], P < 0.05; LPF = 7.4 ± 0.5 nl/min [MHS] vs. 5.3 ± 0.3 [NR], P < 0.01). 2) Number of glomeruli. In group C only, the MHS rats had significantly fewer than did the NR rats (MHS = 55,253 ± 2,821 vs. NR = 64,527 ± 2,900, P < 0.05). 3) Glomerular filtration rate (GFR) and SNFR as a function of the mean blood pressure (MAP). In group A, the GFR of the MHS rats was lower than that of the NR rats (GFR = 0.38 ± 0.03 ml/min · 100 g of body wt [MHS], 0.50 ± 0.03 [NR] P < 0.05). In group C, there was no longer any significant difference. At equal MAP, SNFR was equal in all the groups, except group A, where SNFR was significantly lower in MHS. 4) Pressure differences: Glomerular capillary pressure (GP). GP was significantly higher in MHS rats than in NR rats (group A, + 5.2 mm Hg; group C, + 6.7 mm Hg). In the pre-MHS rats, anesthesia significantly increased (P < 0.001) the blood pressure difference between the two strains. This effect was not seen in the adult MHS rats. This may increase the differences in GP between pre-MHS and NR. 5) Afferent effective filtration pressure (EFPA). EFPA values were also higher in MHS rats (+ 2.9 mm Hg in group A, + 6.8 mm Hg in group C), but once again the effects of anesthesia probably account for the differences in magnitude seen between pre-MHS and NR. Only 22% of the absolute differences in systemic arterial pressure in the adult MHS and NR rats was transmitted to the glomerular capillary, while 33% of the difference was transmitted in the younger rats. These values suggest a reduced glomerular hydraulic conductivity, even though other explanations could not be excluded, and they are consistent with the hypothesis that the primary cause of development of hypertension in the MHS rats may be a decrease in SNFR.Etude par microponction de rats normotensifs et de rats hypertendus de la souche Milan, avant et après développement de l'hypertension. Des travaux antérieurs de transplantation rénale et de métabolisme du sodium ont indiqué que la cause de l'hypertension artérielle génétiquement transmise dans la souche Milan est une altération de la fonction rénale. Afin de repérer les facteurs déterminants nous avons utilisé les microponctions pour étudier divers éléments de la fonction rénale chez les rats normaux (NR) et MHS à trois stades différents: A) à 26–30 jours, avant le développement de l'hypertension (pré-MHS); B) à 35–40 jours; et C) à 75–90 jours, après le développement de l'hypertension. Les variables étudiées et les différences les plus importantes trouvées entre les deux souches ont été: 1) La filtration glomérulaire des néphrons individuels (SNFR) et la quantité de liquide tubulaire délivrée au néphron distal (LPF). Dans le groupe A, les rats pré-MHS ont des valeurs significativement inférieures à celles des normaux (SNFR, 6,3 ± 0,8 nl/min [MHS] vs. 8,3 ± 1,2 [NR], P < 0,01; LPF, 3,14 ± 0,25 nl/min [MHS] vs. 4,1 ± 0,35 [NR], P < 0,05). Dans le groupe C, les valeurs des rats MHS sont significativement supérieures à celles des NR (SNFR: 17,3 ± 1,4 [MHS] vs. 12,1 ± 0,8 [NR], P < 0,05; LFP, 7,4 ± 0,5 [MHS] vs. 5, 3 ± 0,3 [NR], P < 0,01). 2) Le nombre de glomérules. Dans le groupe C seulement les rats MHS en ont un nombre significativement inférieur à celui des rats NR (MHS: 55,253 ± 2,821, NR: 64,527 ± 2,900,.P < 0,05). 3) Le débit de filtration glomérulaire (GFR) et la filtration glomérulaire des néphrons individuels en fonction de la pression artérielle moyenne (MAP). Dans le groupe A, GFR est inférieur chez les rats MHS à ce qu'il est chez les rats NR (GFR, 0,38 ± 0,03 ml/min · 100 g body wt [MHS] vs. 0,50 ± 0,03 [NR], P < 0,05). Le groupe C ne diffère pas significativement. A MAP égale, SNFR est le même dans tous les groupes sauf A, où SNFR est significativement plus bas chez les rats MHS. 4) Les différences de pression: La pression capillaire glomérulaire (GP). GP est significativement supérieure chez les rats MHS par comparaison avec les rats NR (groupe A: +5,2 mm Hg, groupe C: +6,7 mm Hg). Chez les rats pré-MHS l'anesthésie augmente significativement (P < 0,001) la différence de pression artérielle entre les deux souches. Cet effet n'a pas été observé chez les rats MHS adultes. Ceci peut augmenter les différences de GP entre rats pré-MHS et NR. 5) La pression de filtration effective dans l'artériole afférente (EFPA). Les valeurs de EFPA sont également supérieures chez les rats MHS (+2.9 mm Hg pour le groupe A; + 6.8 mm Hg pour le groupe C), mais encore une fois, les effets de l'anesthésie rendent probablement compte des différences entre rats pré-MHS et NR. 22% seulement de la différence absolue de pression artérielle systémique chez les rats adultes MHS et NR sont transmis au capillaire glomérulaire, alors que 33% de cette différence le sont chez les jeunes rats. Ces résultats suggèrent une réduction de la conductivité hydraulique glomérulaire, bien que d'autres explications ne puissent être exclues, et sont en accord avec l'hypothès que la cause primaire du développement de l'hypertension chez les rats MHS peut être une réduction de SNFR