Effect of acetylcholine on the early phase of reversible norepinephrine-induced acute renal failure

Effect of acetylcholine on the early phase of reversible norepinephrine-induced acute renal failure. A reversible model of norepinephrine-induced (NE) acute renal failure (ARF) was developed in Sprague-Dawley rats. At 48 hr after norepinephrine infusion into the renal artery, renal blood flow (RBF) had returned spontaneously to control values, but inulin clearance (CIn) was only 9% of control. Mean proximal tubular pressure (PT) was 22 ±6 mm Hg (control, 9 ± 1 mm Hg, P > 0.001). Recovery of 14C-inulin microperfused from early proximal to mid or late distal tubule was 96 ± 5%. Using this model of acute renal failure, we infused acetylcholine (ACh) into the renal artery 1 hr after the cessation of NE infusion to determine the effects on renal function if RBF could be restored to normal shortly after the ischemic insult. ACh was infused for 4 to 6 hr. Anuria persisted despite return of RBF (control value of 6.52 ± 0.95 vs. postacetylcholine value of 6.21 ± 1.02 ml/min). Tubules were dilated with minimal spontaneous movement of injected oil. PT was 41 ± 14 mm Hg (control, 10 ± 1 mm Hg, P < 0.001); stop-flow estimated glomerular capillary pressure (PGC) was 68 ± 15 mm Hg (control, 49 ± 4 mm Hg, P < 0.01); and efferent arteriolar pressure (PEA) was 45 ± 12 mm Hg (control, 14 ± 3 mm Hg, P < 0.001). Single nephron filtration fraction (SNFF) determined from systemic arterial (CAA) and efferent arteriolar protein content (CEA) was 0.04 ± 0.03. Nephron filtration could be increased to a normal range by normalizing the glomerular capillary to proximal tubular hydraulic pressure (ΔP) with a decompression pipette in the proximal tubule. The increase in filtration rate was directly related to the decrement in intratubular pressure (r = 0.998, P < .001). No significant backleak of 14C-inulin was detected by microperfusion from the early proximal to mid or late distal convoluted tubule. Homogeneous intraluminal deposits were found diffusely scattered throughout nephron segments beyond the proximal tubules including the loops of Henle. Transmission and scanning electron microscopy of samples of glomeruli was normal. We conclude that in the first few hours after the onset of a reversible NE-induced acute renal failure model in the rat, recovery of renal blood flow with acetylcholine infusion does not improve inulin clearance because of intratubular deposits that cause tubular obstruction.Effet de l'acétylcholine au cours de la phase initiale de l'insuffisance rénale aiguë induite par la norépinéephrine. Un modèle d'insuffisance rénale aiguë (ARF) réversible obtenue par la norépinéephrine (NE) a été développé chez des rats Sprague-Dawley. Quarante-huit heures après la perfusion de NE dans l'artère rénale le débit sanguin rénal (RBF) est revenu spontanément aux valeurs contrôles alors que la clearance de l'inuline (Cin) n'est qu'à 9% des contrôles. La pression tubulaire proximale moyenne (PT) est de 22 + 6 mm Hg (contrôles, 9 ± 1 mm Hg, P < 0,001). La récupération d'inuline 14C microperfusée du proximal précoce au distal moyen ou tardif est de 96 ± 5%. Avec ce modèle d'insuffisance rénale aiguë, l'acétylcholine (ACh) a été perfusée dans l'artère rénale une heure après l'arrêt de la perfusion de NE pour étudier les conséquences sur la fonction rénale du retour à la normale de RBF rapidement après l'ischémie. ACh a été' perfusé pendant 4 â 6 heures. L'anurie a persisté malgré la normalisation de RBF (contrôles, 6,52 ± 0,95; post-ACh : 6,21 ± 1,02 ml/min). Les tubules étaient dilatés et les mouvements spontanés de l'huile injectée étaient minimes. PT était de 41 ± 14 mm Hg (contrôles : 10 ± 1 mm Hg, P < 0,001); la pression du capillaire glomérulaire évaluée par stop flow était de 68 ± 15 mm Hg (contrôles : 49 ± 4 mm Hg, P < 0,01) et la pression artériolaire efférente (PEA) était de 45 ± 12 mm Hg (contrôles, 14 ± 3 mm Hg, P < 0,001). La fraction filtrée par néphron (SNFF) déterminée à partir des concentrations de protéines systémique artérielle (CAA) et artériolaire efférente (CEA) était de 0,04 ± 0,03. La filtration par néphron a pu être augmentée à une valeur normale en normalisant la différence de pression dans le capillaire glomérulaire par rapport à la pression hydraulique tubulaire proximale (ΔP) au moyen d'une pipette de décompression dans le tube proximal. L'augmentation du débit de filtration était alors proportionnelle à la diminution de la pression intra-tubulaire (r = 0,998, P < 0,001). Il n'a pas été observé de rétro-diffusion significative de 14C inuline au cours des microperfusions du proximal précoce au tube contourné distal moyen ou tardif. Des dépôts intraluminaux homogènes ont été observés répartis de façon diffuse le long des segments du néphron en aval du tube proximal incluant les anses de Henle. La microscopie électronique par transmission et par balayage des glomérules n'a pas montré d'anomalies. Il est conclu que dans les premières heures après l'installation d'une ARF réversible induite par NE chez le rat la récupération d'un RBF normal par la perfusion d'acetylcholine n'améliore pas la clearance de l'inuline en raison de dépôts intratubulaires qui déterminent une obstruction tubulaire