Regulation of blood pressure and renal function by NCC and ENaC: lessons from genetically engineered mice.

The activity of the thiazide-sensitive Na(+)/Cl(-) cotransporter (NCC) and of the amiloride-sensitive epithelial Na(+) channel (ENaC) is pivotal for blood pressure regulation. NCC is responsible for Na(+) reabsorption in the distal convoluted tubule (DCT) of the nephron, while ENaC reabsorbs the filtered Na(+) in the late DCT and in the cortical collecting ducts (CCD) providing the final renal adjustment to Na(+) balance. Here, we aim to highlight the recent advances made using transgenic mouse models towards the understanding of the regulation of NCC and ENaC function relevant to the control of sodium balance and blood pressure. We thus like to pave the way for common mechanisms regulating these two sodium-transporting proteins and their potential implication in structural remodeling of the nephron segments and Na(+) and Cl(-) reabsorption.

Clinical use of temporary percutaneous left ventricular assist devices.

Background: Temporary percutaneous left ventricular assist devices (TPLVAD) can be inserted and removed in awake patients. They substitute left ventricular function for a period of up to a few weeks and provide an excellent backup and bridge to recovery or decision. Methods: Retrospective analysis of 75 patients who received TPLVAD to treat cardiogenic shock (n = 49) or to facilitate high-risk percutaneous coronary intervention (PCI) (n = 26). Forty-two patients with cardiogenic shock and 16 patients with high-risk PCI received a TandemHeart and 7 patients and 10 patients, respectively, received an Impella Recover LP 2.5. Outcome and related complications up to 1 month are reported with reference to device depending function. Results: One-month survival was 53% in patients with shock and 96% in patients with PCI. Conclusion: TPLVADs can support the failing heart with acceptable risk. Outcome is better in prophylactic use than in patients with cardiogenic shock. (C) 2011 Wiley-Liss, Inc.

Advantages of digital holographic microscopy for real-time full field absolute phase imaging

Different interferometric techniques were developed last decade to obtain full field, quantitative, and absolute phase imaging, such as phase-shifting, Fourier phase microscopy, Hilbert phase microscopy or digital holographic microscopy (DHM). Although, these techniques are very similar, DHM combines several advantages. In contrast, to phase shifting, DHM is indeed capable of single-shot hologram recording allowing a real-time absolute phase imaging. On the other hand, unlike to Fourier phase or Hilbert phase microscopy, DHM does not require to record in focus images of the specimen on the digital detector (CCD or CMOS camera), because a numerical focalization adjustment can be performed by a numerical wavefront propagation. Consequently, the depth of view of high NA microscope objectives is numerically extended. For example, two different biological cells, floating at different depths in a liquid, can be focalized numerically from the same digital hologram. Moreover, the numerical propagation associated to digital optics and automatic fitting procedures, permits vibrations insensitive full- field phase imaging and the complete compensation for a priori any image distortion or/and phase aberrations introduced for example by imperfections of holders or perfusion chamber. Examples of real-time full-field phase images of biological cells have been demonstrated. ©2008 COPYRIGHT SPIE

X-ray microtomography of Larger Foraminifera

X-ray microtomography has become a new tool in earth sciences to obtain non-destructive 3D-image data from geological objects in which variations in mineralogy, chemical composition and/or porosity create sufficient x-ray density contrasts.We present here first, preliminary results of an application to the external and internal morphology of Permian to Recent Larger Foraminifera. We use a SkyScan-1072 high-resolution desk-top micro-CT system. The system has a conical x-ray source with a spot size of about 5µm that runs at 20-100kV, 0-250µA, resulting in a maximal resolution of 5µm. X-ray transmission images are captured by a scintillator coupled via fibre optics to a 1024x1024 pixel 12-bit CCD. The object is placed between the x-ray source and the scintillator on a stub that rotates 360°around its vertical axis in steps as small as 0.24 degrees. Sample size is limited to 2 cm due to the absorption of geologic material for x-rays. The transmission images are back projected using a Feldkamp algorithm into a vertical stack of up to 1000 1Kx1K images that represent horizontal cuts of the object. This calculation takes 2 to several hours on a Double-Processor 2.4GHz PC. The stack of images (.bmp) can be visualized with any 3D-imaging software, used to produce cuts of Larger Foraminifera. Among other applications, the 3D-imaging software furnished by SkyScan can produce 3D-models by defining a threshold density value to distinguish "solid" from "void. Several models with variable threshold values and colors can be imbricated, rotated and cut together. The best results were obtained with microfossils devoid of chamber-filling cements (Permian, Eocene, Recent). However, even slight differences in cement mineralogy/composition can result in surprisingly good x-ray density contrasts.X-ray microtomography may develop into a powerful tool for larger microfossils with a complex internal structure, because it is non-destructive, requires no preparation of the specimens, and produces a true 3D-image data set. We will use these data sets in the future to produce cuts in any direction to compare them with arbitrary cuts of complex microfossils in thin sections. Many groups of benthic and planktonic foraminifera may become more easily determinable in thin section by this way.

Regulation of the epithelial Na+ channel ENaC by Tsg101 in renal epithelial cells

Kidneys are the main regulator of salt homeostasis and blood pressure. In the distal region of the tubule active Na-transport is finely tuned. This transport is regulated by various hormonal pathways including aldosterone that regulates the reabsorption at the level of the ASDN, comprising the late DCT, the CNT and the CCD. In the ASDN, the amiloride-sensitive epithelial Na-channel (ENaC) plays a major role in Na-homeostasis, as evidenced by gain-of function mutations in the genes encoding ENaC, causing Liddle's syndrome, a severe form of salt-sensitive hypertension. In this disease, regulation of ENaC is compromised due to mutations that delete or mutate a PY-motif in ENaC. Such mutations interfere with Nedd4-2- dependent ubiquitylation of ENaC, leading to reduced endocytosis of the channel, and consequently to increased channel activity at the cell surface. After endocytosis ENaC is targeted to the lysosome and rapidly degraded. Similarly to other ubiquitylated and endocytosed plasma membrane proteins (such as the EGFR), it is likely that the multi-protein complex system ESCRT is involved. To investigate the involvement of this system we tested the role of one of the ESCRT proteins, Tsg101. Here we show that Tsg101 interacts endogenously and in transfected HEK-293 cells with all three ENaC sub-units. Furthermore, mutations of cytoplasmic lysines of ENaC subunits lead to the disruption of this interaction, indicating a potential involvement of ubiquitin in Tsg101 / ENaC interaction. Tsg101 knockdown in renal epithelial cells increases the total and cell surface pool of ENaC, thus implying TsglOl and consequently the ESCRT system in ENaC degradation by the endosomal/lysosomal system. - Les reins sont les principaux organes responsables de la régulation de la pression artérielle ainsi que de la balance saline du corps. Dans la région distale du tubule, le transport actif de sodium est finement régulé. Ce transport est contrôlé par plusieurs hormones comme l'aldostérone, qui régule la réabsorption au niveau de l'ASDN, segment comprenant la fin du DCT, le CNT et le CCD. Dans l'ASDN, le canal à sodium épithélial sensible à l'amiloride (ENaC) joue un rôle majeur dans l'homéostasie sodique, comme cela fut démontré par les mutations « gain de fonction » dans les gênes encodant ENaC, causant ainsi le syndrome de Liddle, une forme sévère d'hypertension sensible au sel. Dans cette maladie, la régulation d'ENaC est compromise du fait des mutations qui supprime ou mute le domaine PY présent sur les sous-unités d'ENaC. Ces mutations préviennent l'ubiquitylation d'ENaC par Nedd4-2, conduisant ainsi à une baisse de l'endocytose du canal et par conséquent une activité accrue d'ENaC à la surface membranaire. Après endocytose, ENaC est envoyé vers le lysosome et rapidement dégradé. Comme d'autres protéines membranaires ubiquitylées et endocytées (comme l'EGFR), il est probable que le complexe multi-protéique ESCRT est impliqué dans le transport d'ENaC au lysosome. Pour étudier l'implication du système d'ESCRT dans la régulation d'ENaC nous avons testé le rôle d'une protéine de ces complexes, TsglOl. Notre étude nous a permis de démontrer que TsglOl se lie aux trois sous-unités ENaC aussi bien en co-transfection dans des cellules HEK-293 que de manière endogène. De plus, nous avons pu démontrer l'importance de l'ubiquitine dans cette interaction par la mutation de toutes les lysines placées du côté cytoplasmique des sous-unités d'ENaC, empêchant ainsi l'ubiquitylation de ces sous-unités. Enfin, le « knockdown » de TsglOl dans des cellules épithéliales de rein induit une augmentation de l'expression d'ENaC aussi bien dans le «pool» total qu'à la surface membranaire, indiquant ainsi un rôle pour TsglOl et par conséquent du système d'ESCRT dans la dégradation d'ENaC par la voie endosome / lysosome. - Le corps humain est composé d'organes chacun spécialisé dans une fonction précise. Chaque organe est composé de cellules, qui assurent la fonction de l'organe en question. Ces cellules se caractérisent par : - une membrane qui leur permet d'isoler leur compartiment interne (milieu intracellulaire ou cytoplasme) du liquide externe (milieu extracellulaire), - un noyau, où l'ADN est situé, - des protéines, sortent d'unités fonctionnelles ayant une fonction bien définie dans la cellule. La séparation entre l'extérieure et l'intérieure de la cellule est essentielle pour le maintien des composants de ces milieux ainsi que pour la bonne fonction de l'organisme et des cellules. Parmi ces composants, le sodium joue un rôle essentiel car il conditionne le maintien de volume sanguin en participant au maintien du volume extracellulaire. Une augmentation du sodium dans l'organisme provoque donc une augmentation du volume sanguin et ainsi provoque une hypertension. De ce fait, le contrôle de la quantité de sodium présente dans l'organisme est essentiel pour le bon fonctionnement de l'organisme. Le sodium est apporté par l'alimentation, et c'est au niveau du rein que va s'effectuer le contrôle de la quantité de sodium qui va être retenue dans l'organisme pour le maintien d'une concentration normale de sodium dans le milieu extracellulaire. Le rein va se charger de réabsorber toutes sortes de solutés nécessaires pour l'organisme avant d'évacuer les déchets ou le surplus de ces solutés en produisant l'urine. Le rein va se charger de réabsorber le sodium grâce à différentes protéines, parmi elle, nous nous sommes intéressés à une protéine appelée ENaC. Cette protéine joue un rôle important dans la réabsorption du sodium, et lorsqu'elle fonctionne mal, comme il a pu être observé dans certaines maladies génétiques, il en résulte des problèmes d'hypo- ou d'hypertension. Les problèmes résultant du mauvais fonctionnement de cette protéine obligent donc la cellule à réguler efficacement ENaC par différents mécanismes, notamment en diminuant son expression et en dégradant le « surplus ». Dans cette travail de thèse, nous nous sommes intéressés au mécanisme impliqué dans la dégradation d'ENaC et plus précisément à un ensemble de protéines, appelé ESCRT, qui va se charger « d'escorter » une protéine vers un sous compartiment à l'intérieur de la cellule ou elle sera dégradée.

Vasopressin-stimulated CFTR Cl- currents are increased in the renal collecting duct cells of a mouse model of Liddle's syndrome.

Liddle's syndrome is a genetic form of hypertension linked to Na(+) retention caused by activating mutations in the COOH terminus of the beta or gamma subunit of the epithelial sodium channel (ENaC). In this study, we used the short-circuit current (I(sc)) method to investigate the effects of deamino-8-d-arginine vasopressin (dDAVP) on Na(+) and Cl(-) fluxes in primary cultures of cortical collecting ducts (CCDs) microdissected from the kidneys of mice with Liddle's syndrome carrying a stop codon mutation, corresponding to the beta-ENaC R(566) stop mutation (L) found in the original pedigree. Compared to wild-type (+/+) CCD cells, untreated L/+ and L/L CCD cells exhibited 2.7- and 4.2-fold increases, respectively, in amiloride-sensitive (Ams) I(sc), reflecting ENaC-dependent Na(+) absorption. Short-term incubation with dDAVP caused a rapid and significant increase (approximately 2-fold) in Ams I(sc) in +/+, but not in L/+ or L/L CCD cells. In sharp contrast, dDAVP induced a greater increase in 5-nitro-2-(3-phenylpropamino)benzoate (NPPB)-inhibited apical Cl(-) currents in amiloride-treated L/L and L/+ cells than in their +/+ counterparts. I(sc) recordings performed under apical ion substituted conditions revealed that the dDAVP-stimulated apical secretion of Cl(-), which was absent in cultured CCDs lacking CFTR, was 1.8-fold greater in L/+ and 3.7-fold greater in L/L CCD cells than in their +/+ CCD counterparts. After the basal membrane had been permeabilized with nystatin and a basal-to-apical Cl(-) gradient had been imposed, dDAVP also stimulated larger Cl(-) currents across L/L and L/+ CCD layers than +/+ CCD layers. These findings demonstrate that vasopressin stimulates greater apical CFTR Cl(-) conductance in the renal CCD cells of mice with Liddle's syndrome than in wild-type mice. This effect could contribute to the enhanced NaCl reabsorption observed in the distal nephron of patients with Liddle's syndrome.

Analyse fonctionnelle et moléculaire d'un nouveau gène (VIT32) impliqué dans le mécanisme d'action de la vasopressine

Résumé Les mécanismes de régulation de la réabsorption fine du sodium dans la partie distale (tube distal et tube collecteur) du néphron ont un rôle essentiel dans le maintien de l'homéostasie de la composition ionique et du volume des fluides extracellulaires. Ces mécanismes permettent le maintien de la pression sanguine. Dans la cellule principale du tube collecteur cortical (CCD), le taux de réabsorption de sodium dépend essentiellement de l'activité du canal épithélial à sodium (ENaC) à la membrane apicale et de la pompe sodium-potassium-adénosine-triphosphatase (Na+-K±ATPase) à la membrane basolatérale. L'activité de ces deux molécules de transport est en partie régulée par des hormones dont l'aldostérone, la vasopressine et l'insuline. Dans les cellules principales de CCD, la vasopressine régule le transport de sodium en deux étapes : une étape précoce dite « non-génomique » et une étape tardive dite « génotnique ». Durant l'étape précoce, la vasopressine régule l'expression de gènes, dont certains peuvent être impliqués dans le transport de sodium, comme ENaC et la Na+ -K+ATP ase. Le but de mon travail a été d'étudier l'implication d'une protéine appelée VIP32 (vasopressin induced protein : VIP) dans le transport de sodium. L'expression de VIP32 est augmentée par la vasopressine dans les cellules principales de CCD. Dans l'ovocyte de Xenopus laevis utilisé comme système d'expression hétérologue, nous avons montré que l'expression de VIP32 provoque la maturation méiotique de l'ovocyte par l'activation de la voie des MAPK (mitogen-activated protein kinase : MAPK) et du facteur de promotion méiotique (MPF). La co-expression d'ENaC et de VIP32 diminue l'activité d'ENaC de façon sélective, par l'activation de la voie des MAPK, sans affecter l'expression du canal à la surface membranaire. Nous avons également montré que la régulation de l'activité d'ENaC par la voie des MAPK est dépendante du mécanisme de régulation d'ENaC lié à un motif du canal appelé PY. Ce motif est impliqué dans le contrôle de la probabilité d'ouverture ainsi que l'expression à la surface membranaire d'ENaC. Dans les cellules principales, VIP32 par l'activation de la voie des MAPK peut être impliqué dans la régulation négative du transport transépithélial qui a lieu après plusieurs heures de traitement à la vasopressine. Le tube collecteur de reins normaux présente un taux basal significatif d'activité de la voie MAPK MEK1/2-ERK1/2. Dans la lignée mpkCCDc14 de cellules principales de CCD de souris, que nous avons utilisé pour cette partie du travail, nous avons montré la présence d'un taux basal d'activité d'ERK1/2 (pERK1/2). L'aldostérone et la vasopressine, connus pour stimuler le courant sodique transépithélial dans le CCD, ne changeaient pas le taux basal de pERK1/2. Le transport de sodium transépithélial basal, ou stimulé par l'aldostérone ou la vasopressine est diminué par l'effet de PD98059, un inhibiteur de MEK1/2 qui diminue parallèlement le taux de pERK1/2. Nous avons également montré dans des cellules non stimulées, ou stimulées par de l'aldostérone ou de la vasopressine, que l'activité de la Na+-K+ ATPase, mais pas celle d'ENaC est inhibée par des traitements avec différents inhibiteurs de MEK1/2. Par un marquage de la Na±-K+ATPase à la surface membranaire nous avons montré que la voie d'ERK1/2 contrôle l'activité intrinsèque de la Na+-K+ ATPase, plutôt que son expression à la surface membranaire. Ces données ont montré que l'activité de la Na+-K+ATPase et le transport transépithélial de sodium sont contrôlés par l'activité basal et constitutive de la voie d'ERK1/2. Summary The regulation of sodium reabsorption in the distal nephron (distal tubule and cortical collecting duct) in the kidney plays an essential role in the control of extracellular fluids composition and volume, and thereby blood pressure. In the principal cell of the collecting duct (CCD), the level of sodium reabsorption mainlly depends on the activity of both epithlial sodium channel (ENaC) and sodium-potassium-adenosine-triphosphatase (Na+-K+ATPase). The activity of these two transporters is regulated by hormones especially aldosterone, vasopressin and insuline.In the principal cell of the CCD, vasopressin regulates sodium transport via a short-term effect and a late genomic effect. During the genomic effect vasopressin activates a complex network of vasopressin-dependent genes involved in the regulation of sodium transport as ENaC and Na+-K+ATPase. We were interested in the role of a recently identified vasopressin induced protein (VIP32) and its implication in the regulation of sodium transport in principal cell of the CCD. The Xenopus oocyte expression system revealed two functions : expressed alone VIP32 rapidly induces oocyte meiotic maturation through the activation of the mitogen-activated protein kinase (MAPK) pathway and the meiotic promoting factor and when co-expressed with ENaC, V1P32 selectively dowrn-egulates channel activity, but not channel cell surface expression. We have shown that the ENaC downregulation mediated by the activation of the MAPK pathway is related to the PY motif of ENaC. This motif is implicated in ENaC cell surface expression and open probability regulation. In the kidney principal cell, VIP32 through the activation of MAPK pathway may be involved in the downregulation of transepithelial sodium transport observed within a few hours after vasopressin treatment. The collecting duct of normal kidney exhibits significant activity of the MEK1/2-ERK1/2 MAPK pathway. Using in vitro cultured mpkCCDc14 principal cells we have shown a significant basal level of ERK1/2 activity (pERK1/2). Aldosterone and vasopressin, known to upregulate sodium reabsorption in CCDs, did not change ERK1/2 activity. Basal and aldosterone- or vasopressin-stimulated sodium transport were downregulated by the MEK1/2 inhibitor PD98059 in parallel with a decrease in pERK1/2 in vitro. The activity of Na+-K+ATPase but not that of ENaC was inhibited by MEK1/2 inhibitors in both, unstimulated and aldosterone- or vasopressin-stimulated CCDs in vitro. Cell surface labelling showed that intrinsic activity rather than cell surface expression of Na+-K+ATPase was controlled by pERK1/2. Our data demonstrate that basal constitutive activity of ERK1/2 pathway controls Na+-K+ATPase activity and transepithelial sodium transport in the principal cell. Résumé tout public Les mécanismes de régulation de la réabsorption fine du sodium dans la partie distale du néphron (l'unité fonctionnelle du rein) ont un rôle essentiel dans le maintien de l'homéostasie de la composition et du volume des fluides extracellulaires. Ces mécanismes permettent de maintenir une pression sanguine effective. Dans les cellules principales du tube collecteur, une région spécifique du néphron distal, le transport de sodium dépend essentiellement de l'activité de deux transporteurs de sodium : le canal épithélial à sodium (ENaC) et la pompe sodium-potassium-adénosine-triphosphatase (Na+-K+ATPase). Afin de répondre aux besoins de l'organisme, l'activité de ces deux molécules de transport est en partie régulée par des hormones dont l'aldostérone, la vasopressine et l'insuline. Dans les cellules principales du tube collecteur, la vasopressine régule le transport de sodium en deux étapes : une étape rapide et une étape lente dite « génomique ». Durant l'étape lente, la vasopressine régule l'expression de gènes pouvant être impliqués dans le transport de sodium, dont notamment ceux d'ENaC et de la Na+-K+ATPase. Parmi les gènes dont l'expression est augmentée par la vasopressine, celui de VIP32 (vasopressin induced protein : VIP) fait l'objet de cette étude. Le but de mon travail a été d'étudier, dans un système d'expression hétérologue (l'ovocyte de Xenopus leavis), l'implication de VIP32 dans le transport de sodium. Nous avons montré que VIP32 est capable d'activer un mécanisme moléculaire en cascade appelé MAPK (mitogen-activated protein kinase : MAPK) et est aussi capable de diminuer l'activité d'ENaC. Parallèlement, dans une lignée de cellules principales de tube collecteur les mpkCCDc14, nous avons montré que le taux basal d'activité de la cascade MAPK est capable de réguler l'activité de la Na+-K+ATPase, tandis qu'il n'influence pas l'activité d'ENaC.

A comprehensive analysis of gene expression profiles in distal parts of the mouse renal tubule.

The distal parts of the renal tubule play a critical role in maintaining homeostasis of extracellular fluids. In this review, we present an in-depth analysis of microarray-based gene expression profiles available for microdissected mouse distal nephron segments, i.e., the distal convoluted tubule (DCT) and the connecting tubule (CNT), and for the cortical portion of the collecting duct (CCD; Zuber et al., Proc Natl Acad Sci USA 106:16523-16528, 2009). Classification of expressed transcripts in 14 major functional gene categories demonstrated that all principal proteins involved in maintaining the salt and water balance are represented by highly abundant transcripts. However, a significant number of transcripts belonging, for instance, to categories of G-protein-coupled receptors or serine/threonine kinases exhibit high expression levels but remain unassigned to a specific renal function. We also established a list of genes differentially expressed between the DCT/CNT and the CCD. This list is enriched by genes related to segment-specific transport functions and by transcription factors directing the development of the distal nephron or collecting ducts. Collectively, this in silico analysis provides comprehensive information about relative abundance and tissue specificity of the DCT/CNT and the CCD expressed transcripts and identifies new candidate genes for renal homeostasis.

The Na+-dependent chloride-bicarbonate exchanger SLC4A8 mediates an electroneutral Na+ reabsorption process in the renal cortical collecting ducts of mice.

Regulation of sodium balance is a critical factor in the maintenance of euvolemia, and dysregulation of renal sodium excretion results in disorders of altered intravascular volume, such as hypertension. The amiloride-sensitive epithelial sodium channel (ENaC) is thought to be the only mechanism for sodium transport in the cortical collecting duct (CCD) of the kidney. However, it has been found that much of the sodium absorption in the CCD is actually amiloride insensitive and sensitive to thiazide diuretics, which also block the Na-Cl cotransporter (NCC) located in the distal convoluted tubule. In this study, we have demonstrated the presence of electroneutral, amiloride-resistant, thiazide-sensitive, transepithelial NaCl absorption in mouse CCDs, which persists even with genetic disruption of ENaC. Furthermore, hydrochlorothiazide (HCTZ) increased excretion of Na+ and Cl- in mice devoid of the thiazide target NCC, suggesting that an additional mechanism might account for this effect. Studies on isolated CCDs suggested that the parallel action of the Na+-driven Cl-/HCO3- exchanger (NDCBE/SLC4A8) and the Na+-independent Cl-/HCO3- exchanger (pendrin/SLC26A4) accounted for the electroneutral thiazide-sensitive sodium transport. Furthermore, genetic ablation of SLC4A8 abolished thiazide-sensitive NaCl transport in the CCD. These studies establish what we believe to be a novel role for NDCBE in mediating substantial Na+ reabsorption in the CCD and suggest a role for this transporter in the regulation of fluid homeostasis in mice.

Retinal thickening in HLA-B27 associated acute anterior uveitis: evolution with time and association with severity of inflammatory activity.

Purpose: To describe the evolution of retinal thickness in eyes affected with acute anterior uveitis (AAU) in the course of follow-up and to assess its correlation with severity of inflammatory activity in the anterior chamber. Methods: Design: Prospective, cohort study Setting: Institutional study Patient population: 72 eyes (affected and fellow eyes) of 36 patients Observation procedure: Patients were followed daily until beginning of resolution of inflammatory activity and weekly thereafter. Optical coherence tomography and laser flare photometry were performed at each visit. Treatment consisted of topical corticosteroids Main outcome measures: Retinal thickness of affected eyes, difference in retinal thickness between affected and fellow eyes and their evolution in time, association between maximal retinal thickness and initial laser flare photometry. Results: Difference in retinal thickness between affected and fellow eyes became significant on average seven days from baseline and remained so through-out follow-up (p<0.001). There was a steep increase in retinal thickness of affected eyes followed by a progressive decrease after reaching a peak value. Maximal difference in retinal thickness between affected and fellow eyes was observed between 17 and 25 days from baseline and exhibited a strong, positive correlation with initial laser flare photometry values (p=0.015). Conclusions: Retinal thickness in eyes affected with AAU presents a steep increase over 3 to 4 weeks and then gradually decreases. Severity of inflammation at baseline predicts the amount of retinal thickening in affected eyes. A characteristic pattern of temporal response of retinal anatomy to inflammatory stimuli seems to arise.

Characterization of functional role of α-ketoglutarate receptor in the kidney : role of the intrinsic circadian timing system in renin expressing cells

Le rein joue un rôle essential dans le maintien de l'homéostasie des fluides extracellulaires (FEC) et la pression artérielle. L'objectif de notre groupe est d'identifier de nouveaux mécanismes impliqués dans le contrôle de l'homéostasie des FEC et de la pression artérielle par le rein. Projet 1) Caractérisation du rôle fonctionnel du récepteur à l'a-cétogluatarate Oxgrl dans le rein Oxgrl est le récepteur spécifique de l'a-cétogluatarate, une moléule intermédiaire du cycle de l'acide citrique, filtrée par le rein et réabsorbée ou secrétée au niveau des tubules proximaux. Le rôle fonctionnel de ces deux récepteurs reste inconnu. Nos résultats montrent qu'Oxgrl est localisé au niveau des cellules intercalaires du tube collecteur (CCD). Des souris (Oxgrr/_) montrent une diminution du pH urinaire ,une augmentation de la concentration de l'acide urinaire titrable et une augmentation des niveaux d'a-cétoglutarate. Le traitement au Na-bicarbonate provoque une augmentation plus prononcée de l'alcalose métabolique chez les souris Oxgrl"7"' accompagnée d'une augmentation de la concentration de bicarbonate et une diminution du niveau de chlore plasmatique. En parallèle, des études de microperfusion ont montré que a-cétoglutarate stimule la réabsorption éléctroneutre de NaCl dans le CCD des souris de type sauvage mais pas des souris Oxgrl"7". En résumé, ces résultats montrent que l'a-cétoglutarate joue un rôle de molécule messagère du tubule proximal jusqu'au tube collecteur au niveau du rein et qu'Oxgrl pourrait être impliqué dans la régulation de l'échange Cl/bicarbonate et la réabsorption du NaCl dans les cellules intercalées. Projet 2) Rôle du système circadien dans les cellules productrices de rénine. Le système chronologique circadien est un mécanisme moléculaire ubiquitaire qui permet à l'organisme de coordonner ses fonctions principales en fonction du temps géophysique. Comme l'activité de la rénine plasmatique montre une rythmicité circadienne nette chez l'homme et la souris ; dans ce projet, nous avons abordé la question à savoir dans quelle mesure le système circadien est impliqué dans cette variabilité circadienne. Pour cela, le gène Bmall, élément principal de l'horloge moléculaire, a été perturbé dans les cellules granulaires productrices de rénine par le système Cre-LoxP. Nos résultats montrent que les souris Renld- Cre/Bmalllox/lox (cKO) présentent de faibles taux d'ARNm de Reni, altèrent la dynamique d'expression de la protéine rénine, mais il le niveau de concentration plasmatique de la rénine reste le même. Cependant, les souris cKO montrent une réduction significative de la concentration plasmatique de l'aldostérone. Nos analyses de l'urine récupérée dans des intervalles de temps de 24 et 1 heure montrent une augmentation du volume urinaire, une tendance à une hypercalciurie, ainsi qu'une altération de la dynamique d'excrétion urinaire de sodium chez les souris cKO. Plusieurs gènes impliqués dans la production/sécrétion de la rénine et dans le contrôle de la fonction rénale montrent une altération de l'expression circadienne d'ARNm. Par ailleurs, les souris cKO montrent une baisse significative de la pression artérielle. Nos résultats suggèrent que l'horloge intrinsèque des cellules productrices de la rénine joue un rôle important dans le control des FEC et l'homéostasie de la pression artérielle via régulation de la fonction rénale.

Effects of mineralocorticoid and K+ concentration on K+ secretion and ROMK channel expression in a mouse cortical collecting duct cell line.

The cortical collecting duct (CCD) plays a key role in regulated K(+) secretion, which is mediated mainly through renal outer medullary K(+) (ROMK) channels located in the apical membrane. However, the mechanisms of the regulation of urinary K(+) excretion with regard to K(+) balance are not well known. We took advantage of a recently established mouse CCD cell line (mCCD(cl1)) to investigate the regulation of K(+) secretion by mineralocorticoid and K(+) concentration. We show that this cell line expresses ROMK mRNA and a barium-sensitive K(+) conductance in its apical membrane. As this conductance is sensitive to tertiapin-Q, with an apparent affinity of 6 nM, and to intracellular acidification, it is probably mediated by ROMK. Overnight exposure to 100 nM aldosterone did not significantly change the K(+) conductance, while it increased the amiloride-sensitive Na(+) transport. Overnight exposure to a high K(+) (7 mM) concentration produced a small but significant increase in the apical membrane barium-sensitive K(+) conductance. The mRNA levels of all ROMK isoforms measured by qRT-PCR were not changed by altering the basolateral K(+) concentration but were decreased by 15-45% upon treatment with aldosterone (0.3 or 300 nM for 1 and 3 h). The paradoxical response of ROMK expression to aldosterone could possibly work as a preventative mechanism to avoid excessive K(+) loss which would otherwise result from the increased electrogenic Na(+) transport and associated depolarization of the apical membrane in the CCD. In conclusion, mCCD(cl1) cells demonstrate a significant K(+) secretion, probably mediated by ROMK, which is not stimulated by aldosterone but increased by overnight exposure to a high K(+) concentration.

Nitric oxide reduces Cl- absorption in the mouse cortical collecting duct through an ENaC-dependent mechanism.

Since nitric oxide (NO) participates in the renal regulation of blood pressure, in part, by modulating transport of Na(+) and Cl(-) in the kidney, we asked whether NO regulates net Cl(-) flux (JCl) in the cortical collecting duct (CCD) and determined the transporter(s) that mediate NO-sensitive Cl(-) absorption. Cl(-) absorption was measured in CCDs perfused in vitro that were taken from aldosterone-treated mice. Administration of an NO donor (10 μM MAHMA NONOate) reduced JCl and transepithelial voltage (VT) both in the presence or absence of angiotensin II. However, reducing endogenous NO production by inhibiting NO synthase (100 μM N(G)-nitro-l-arginine methyl ester) increased JCl only in the presence of angiotensin II, suggesting that angiotensin II stimulates NO synthase activity. To determine the transport process that mediates NO-sensitive changes in JCl, we examined the effect of NO on JCl following either genetic ablation or chemical inhibition of transporters in the CCD. Since the application of hydrochlorothiazide (100 μM) or bafilomycin (5 nM) to the perfusate or ablation of the gene encoding pendrin did not alter NO-sensitive JCl, NO modulates JCl independent of the Na(+)-dependent Cl(-)/HCO3(-) exchanger (NDCBE, Slc4a8), the A cell apical plasma membrane H(+)-ATPase and pendrin. In contrast, both total and NO-sensitive JCl and VT were abolished with application of an epithelial Na(+) channel (ENaC) inhibitor (3 μM benzamil) to the perfusate. We conclude that NO reduces Cl(-) absorption in the CCD through a mechanism that is ENaC-dependent.

α-Ketoglutarate regulates acid-base balance through an intrarenal paracrine mechanism.

Paracrine communication between different parts of the renal tubule is increasingly recognized as an important determinant of renal function. Previous studies have shown that changes in dietary acid-base load can reverse the direction of apical α-ketoglutarate (αKG) transport in the proximal tubule and Henle's loop from reabsorption (acid load) to secretion (base load). Here we show that the resulting changes in the luminal concentrations of αKG are sensed by the αKG receptor OXGR1 expressed in the type B and non-A-non-B intercalated cells of the connecting tubule (CNT) and the cortical collecting duct (CCD). The addition of 1 mM αKG to the tubular lumen strongly stimulated Cl--dependent HCO3- secretion and electroneutral transepithelial NaCl reabsorption in microperfused CCDs of wild-type mice but not Oxgr1-/- mice. Analysis of alkali-loaded mice revealed a significantly reduced ability of Oxgr1-/- mice to maintain acid-base balance. Collectively, these results demonstrate that OXGR1 is involved in the adaptive regulation of HCO3- secretion and NaCl reabsorption in the CNT/CCD under acid-base stress and establish αKG as a paracrine mediator involved in the functional coordination of the proximal and the distal parts of the renal tubule.