Tubuloglomerular feedback responses during perfusion with nonelectrolyte solutions in the rat

Tubuloglomerular feedback responses during perfusion with nonelectrolyte solutions in the rat. Previous studies in the dog have demonstrated that feedback-mediated decreases in stop-flow pressure (SFP) can occur during distal nephron perfusion with solutions containing either electrolytes or nonelectrolytes. In contrast, studies in the rat indicate that perfusion with nonelectrolyte solutions do not elicit decreases in SFP or single nephron GFR (SNGFR). The present study was conducted in the rat to evaluate SFP and SNGFR feedback responses to perfusion with an isotonic mannitol solution containing no electrolytes, and urea and mannitol solutions containing small quantities of electrolytes. The latter two solutions each contained 23mEq of chloride per liter and are referred to as low-electrolyte solutions (LES). Results obtained with these solutions were compared with those obtained during perfusion with an artificial tubular fluid (ATF). In additional experiments, distal tubular fluid collections were taken during perfusion and measured for chloride concentration and osmolality. The maximal decrease in SNGFR from the control value was 58 ± 5% with ATF, 61 ± 8% with isotonic mannitol, 44 ± 5% with mannitol-LES, and 55 ± 6% with urea-LES. The maximum decrease in SFP from the control measurement was 11 ± 1mm Hg with ATF, 10 ± 2mm Hg with isotonic mannitol, 11.8 ± 1.0mm Hg with mannitol-LES, and 12 ± 1mm Hg with urea-LES. In the ATF series, increases in perfusion rate from 10 to 35 nl/min led to increases in chloride from 77 ± 6 to 120 ± 7mEq/liter and in osmolality from 203 ± 8 to 259 ± 7mOsm/kg. In the tubules perfused with mannitol-LES, chloride decreased from 81 ± 4 to 66 ± 4mEq/liter; however, osmolality increased from 294 ± 9 to 322 ± 11mOsm/kg. With urea-LES, chloride did not change significantly (66 ± 4 to 73 ± 6mEq/liter) but, the osmolality rose from 200 ± 9 to 268 ± 11mOsm/kg. These results demonstrate that tubuloglomerular feedback responses can be elicited during perfusion with solutions having low concentrations of electrolytes and with nonelectrolyte solutions. Furthermore, although distal perfusion with ATF led to concomitant increases in the chloride concentration and the osmolality, the distal chloride concentration did not increase significantly during perfusion with the solutions having low concentrations of electrolytes.Feedback tubuloglomérulaire au cours de la perfusion de solutions non électrolytiques chez le rat. Des travaux antérieurs chez le chien ont démontré que des diminutions de la pression de stop-flow (SFP) liées au feedback peuvent survenir au cours de la perfusion du néphron distal avec des solutions électrolytiques ou non électrolytiques. Les travaux chez le rat, au contraire, indiquent que la perfusion avec des solutions non électrolytiques ne détermine pas de diminution de SFP ou de SNGFR. Ce travail a été réalisé chez le rat pour évaluer les réponses en feed-back de SFP et SNGFR à une perfusion avec une solution isotonique de mannitol sans électrolytes et des solutions d'urée et de mannitol contenant de faibles quantités d'électrolytes. Les deux dernières solutions contenaient 23mEq de chlore per litre et sont appelées solutions pauvres en électrolytes (LES). Les résultats obtenus avec ces solutions sont comparés à ceux obtenus au cours de la perfusion avec un liquide tubulaire artificiel (ATF). Dans d'autres expériences du liquide tubulaire distal a été recueilli au cours de la perfusion pour la détermination de la concentration de chlore et de l'osmolalité. La chute maximale de SNGFR par rapport au contrôle a été de 58 ± 5% avec ATF, 61 ± 8% avec le mannitol isotonique, 44 ± 5% avec le mannitol LES et 55 ± 6% avec l'urée LES. La diminution maximale de SFP à partir des valeurs contrôles a été de 11 ± 1mm Hg avec ATF, 10 ± 2mm Hg avec le mannitol isotonique, 11,8 ± 1,0mm Hg avec le mannitol LES, et 12 ± 1mm Hg avec l'urée LES. Dans les expériences avec ATF, l'augmentation du débit de perfusion de 10 à 35 nl/min a déterminé une augmentation de chlore de 77 ± 6 à 120 ± 7mEq/litre et de 203 ± 8 à 259 ± 7mOsm/kg. Dans les tubules perfusés avec le mannitol LES, chlore a diminué de 81 ± 4 à 66 ± 4mEq/litre; osmolalité, cependant, a augmenté de 294 ± 9 à 322 ± 11mOsm/kg. Avec l'urée LES, chlore n'a pas changé significativement (66 ± 4 à 73 ± 6mEq/litre) mais osmolalité a augmenté de 200 ± 9 à 268 ± 11mOsm/kg. Ces résultats démontrent que les réponses du feedback tubuloglomérulaire peuvent être obtenues au cours de la perfusion avec des solutions dont les concentrations d'électrolytes sont faibles et avec des solutions non électrolytiques. De plus, alors que la perfusion distale avec ATF détermine des augmentations concomitantes de chlore et osmolalité, la concentration distale de chlore n'augmente pas significativement au cours de la perfusion avec des solutions à faibles concentrations d'électrolytes