Osmotic diuresis due to urea as the cause of hypernatraemia in critically ill patients

Hypernatraemia is common in critically ill patients and has been shown to be an independent predictor of mortality. Osmotic urea diuresis can cause hypernatraemia due to significant water losses but is often not diagnosed. Free water clearance (FWC) and electrolyte free water clearance (EFWC) were proposed to quantify renal water handling. We aimed to (i) identify patients with hypernatraemia due to osmotic urea diuresis and (ii) investigate whether FWC and EFWC are helpful in identifying renal loss of free water.

Acute renal failure in critically ill patients : With special reference to prediction of outcome

Acute renal failure (ARF) is a clinical syndrome characterized by rapidly decreasing glomerular filtration rate, which results in disturbances in electrolyte- and acid-base homeostasis, derangement of extracellular fluid volume, and retention of nitrogenous waste products, and is often associated with decreased urine output. ARF affects about 5-25% of patients admitted to intensive care units (ICUs), and is linked to high mortality and morbidity rates. In this thesis outcome of critically ill patients with ARF and factors related to outcome were evaluated. A total of 1662 patients from two ICUs and one acute dialysis unit in Helsinki University Hospital were included. In study I the prevalence of ARF was calculated and classified according to two ARF-specific scoring methods, the RIFLE classification and the classification created by Bellomo et al. (2001). Study II evaluated monocyte human histocompatibility leukocyte antigen-DR (HLA-DR) expression and plasma levels of one proinflammatory (interleukin (IL) 6) and two anti-inflammatory (IL-8 and IL-10) cytokines in predicting survival of critically ill ARF patients. Study III investigated serum cystatin C as a marker of renal function in ARF and its power in predicting survival of critically ill ARF patients. Study IV evaluated the effect of intermittent hemodiafiltration (HDF) on myoglobin elimination from plasma in severe rhabdomyolysis. Study V assessed long-term survival and health-related quality of life (HRQoL) in ARF patients. Neither of the ARF-specific scoring methods presented good discriminative power regarding hospital mortality. The maximum RIFLE score for the first three days in the ICU was an independent predictor of hospital mortality. As a marker of renal dysfunction, serum cystatin C failed to show benefit compared with plasma creatinine in detecting ARF or predicting patient survival. Neither cystatin C nor plasma concentrations of IL-6, IL-8, and IL-10, nor monocyte HLA-DR expression were clinically useful in predicting mortality in ARF patients. HDF may be used to clear myoglobin from plasma in rhabdomyolysis, especially if the alkalization of diuresis does not succeed. The long-term survival of patients with ARF was found to be poor. The HRQoL of those who survive is lower than that of the age- and gender-matched general population.

Structure and activity cyclase activated of OK-GC: A kidney receptor-guanylate cyclase activated by guanylin peptides

Uroguanylin, guanylin, and lymphoguanylin are small peptides that activate renal and intestinal receptor guanylate cyclases (GC). They are structurally similar to bacterial heat-stable enterotoxins (ST) that cause secretory diarrhea. Uroguanylin, guanylin, and ST elicit natriuresis, kaliuresis, and diuresis by direct actions on kidney GC receptors. A 3,762-bp cDNA characterizing a uroguanylin/guanylin/ST receptor was isolated from opossum kidney (OK) cell RNA/cDNA. This kidney cDNA (OK-GC) encodes a mature protein containing 1,049 residues sharing 72.4�75.8% identity with rat, human, and porcine forms of intestinal GC-C receptors. COS or HEK-293 cells expressing OK-GC receptor protein were activated by uroguanylin, guanylin, or ST13 peptides. The 3.8-kb OK-GC mRNA transcript is most abundant in the kidney cortex and intestinal mucosa, with lower mRNA levels observed in urinary bladder, adrenal gland, and myocardium and with no detectable transcripts in skin or stomach mucosa. We propose that OK-GC receptor GC participates in a renal mechanism of action for uroguanylin and/or guanylin in the physiological regulation of urinary sodium, potassium, and water excretion. This renal tubular receptor GC may be a target for circulating uroguanylin in an endocrine link between the intestine and kidney and/or participate in an intrarenal paracrine mechanism for regulation of kidney function via the intracellular second messenger, cGMP.

Structure and activity of OK-GC: a kidney receptor guanylate cyclase activated by guanylin peptides

Uroguanylin, guanylin, and lymphoguanylin are small peptides that activate renal and intestinal receptor guanylate cyclases (GC). They are structurally similar to bacterial heat-stable enterotoxins (ST) that cause secretory diarrhea. Uroguanylin, guanylin, and ST elicit natriuresis, kaliuresis, and diuresis by direct actions on kidney GC receptors. A 3,762-bp cDNA characterizing a uroguanylin/guanylin/ST receptor was isolated from opossum kidney (OK) cell RNA/cDNA. This kidney cDNA (OK-GC) encodes a mature protein containing 1,049 residues sharing 72.4-75.8% identity with rat, human, and porcine forms of intestinal GC-C receptors. COS or HEK-293 cells expressing OK-GC receptor protein were activated by uroguanylin, guanylin, or ST13 peptides. The 3.8-kb OK-GC mRNA transcript is most abundant in the kidney cortex and intestinal mucosa, with lower mRNA levels observed in urinary bladder, adrenal gland, and myocardium and with no detectable transcripts in skin or stomach mucosa. We propose that OK-GC receptor GC participates in a renal mechanism of action for uroguanylin and/or guanylin in the physiological regulation of urinary sodium, potassium, and water excretion. This renal tubular receptor GC may be a target for circulating uroguanylin in an endocrine link between the intestine and kidney and/or participate in an intrarenal paracrine mechanism for regulation of kidney function via the intracellular second messenger, cGMP.

The role played by angiotensin (1-7) in the regulation of renal haemodynamics and excretory function in anesthetized rats

Initial studies have demonstrated that intra- renal infusion of Ang (1-7) caused a diuresis and natriuresis that was proportional to the degree of activation of the Renin Angiotensin Aldosterone System (RAAS). This raised the question as why the magnitude of this diuresis and natriuresis was compromised in rats receiving a high sodium diet (suppressed RAAS) and enhanced in low sodium fed rats (activated RAAS)? Could the answer lie with changes in intra-renal AT1 or Mas receptor expression? Interestingly, the observed Ang (1-7) induced increases in sodium and water excretion in rats receiving either a low or normal sodium diet were and blocked in the presence of the AT 1 receptor antagonist (Losartan) in the presence of the, 'Mas' receptor antagonist (A-779). These data suggest that both AT1 and 'Mas' receptors need to be functional in order to fully mediate the renal responses to intra-renal Ang (1-7) infusion. Importantly, further experimentation also revealed that there is a proportional relationship between AT 1 receptor expression in the rat renal cortex and the magnitude of the excretory actions of intra renal Ang (1-7) infusion, which is only partially dependent on the level of 'Mas' receptor expression. These observations suggest that although Ang (1-7) induced increases in sodium and water excretion are mediated by the Mas receptor, the magnitude of these excretory responses appear to be dependent upon the level of AT 1 receptor expression and more specifically Ang II/ AT 1 receptor signalling. Thus in rats receiving a low sodium diet, Ang (1-7) acts via the Mas receptor to inhibit Ang II/ AT 1 receptor signalling. In rats receiving a high sodium diet the down regulated AT 1 receptor expression implies a reduction in Ang II/ AT 1 receptor signalling which renders the counter-regulatory effects of intra-renal Ang (1-7) infusion redundant.

The effects of ibuprofen and indomethacin on renal function in the presence and absence of frusemide in healthy volunteers on a restricted sodium diet

1. Since salt depletion stimulates the renal prostaglandin system to maintain renal function, the effects of indomethacin and ibuprofen upon renal haemodynamics, electrolyte excretion and renin release were examined in eight healthy male volunteers on a salt restricted diet, before and after frusemide administration. 2. Neither indomethacin (50 mg) nor ibuprofen (400 mg and 800 mg) affected renal blood flow, glomerular filtration rate or electrolyte excretion before frusemide. 3. Renal blood flow and glomerular filtration rate were significantly increased in the first 20 min after frusemide. These changes were significantly attenuated by indomethacin compared with placebo and ibuprofen 400 mg. Frusemide-induced diuresis but not natriuresis was inhibited by all treatments. 4. Both nonsteroidal agents inhibited equally the rise in renin activity seen after frusemide. 5. In this group of healthy volunteers on a salt restricted diet, ibuprofen and indomethacin had no detrimental effects on renal function in the absence of frusemide. The changes in renal haemodynamics due to frusemide were suppressed more by indomethacin than by ibuprofen, probably reflecting the more potent nature of indomethacin as an inhibitor of prostaglandin synthesis.

A comparison of the effects of ibuprofen and indomethacin upon renal haemodynamics and electrolyte excretion in the presence and absence of frusemide

1. This study has compared the effects of ibuprofen and indomethacin upon renal haemodynamics, electrolyte excretion and renin release in the presence and absence of frusemide under sodium replete conditions in eight healthy volunteers. 2. Neither ibuprofen (400 mg and 800 mg) nor indomethacin (50 mg) affected renal blood flow, glomerular filtration rate or electrolyte excretion in the basal state. 3. Frusemide had no effect on renal blood flow, but significantly increased glomerular filtration rate. This latter change was suppressed significantly only by ibuprofen 400 mg. Frusemide-induced diuresis was inhibited by all treatments, while natriuresis following frusemide was inhibited by indomethacin only. 4. Significant increments in plasma renin activity, which were suppressed by all treatments, were observed after frusemide. The degree of inhibition of the renin responses was significantly greater in the presence of indomethacin than with either dose of ibuprofen. 5. In a sodium replete setting in healthy volunteers, indomethacin and ibuprofen had no detrimental effects on basal renal function. In the presence of frusemide, indomethacin had more anti-natriuretic and renin-suppressing effect than ibuprofen. There was no evidence for a dose-related effect of ibuprofen.

Validation des modèles de pharmacologie de sécurité et évaluation de la valeur thérapeutique de l'oxytocine dans le traitement de l'infarctus du myocarde

En février, 2009 un rapport de PHRMA (Pharmaceutical Research and Manufacturers of America) confirmait que plus de 300 médicaments pour le traitement des maladies cardiaques étaient en phase d’essais cliniques ou en révision par les agences règlementaires. Malgré cette abondance de nouvelles thérapies cardiovasculaires, le nombre de nouveaux médicaments approuvés chaque année (toutes indications confondues) est en déclin avec seulement 17 et 24 nouveaux médicaments approuvés en 2007 et 2008, respectivement. Seulement 1 médicament sur 5000 sera approuvé après 10 à 15 ans de développement au coût moyen de 800 millions $. De nombreuses initiatives ont été lancées par les agences règlementaires afin d’augmenter le taux de succès lors du développement des nouveaux médicaments mais les résultats tardent. Cette stagnation est attribuée au manque d’efficacité du nouveau médicament dans bien des cas mais les évaluations d’innocuité remportent la palme des causes d’arrêt de développement. Primum non nocere, la maxime d’Hippocrate, père de la médecine, demeure d’actualité en développement préclinique et clinique des médicaments. Environ 3% des médicaments approuvés au cours des 20 dernières années ont, par la suite, été retirés du marché suite à l’identification d’effets adverses. Les effets adverses cardiovasculaires représentent la plus fréquente cause d’arrêt de développement ou de retrait de médicament (27%) suivi par les effets sur le système nerveux. Après avoir défini le contexte des évaluations de pharmacologie de sécurité et l’utilisation des bio-marqueurs, nous avons validé des modèles d’évaluation de l’innocuité des nouveaux médicaments sur les systèmes cardiovasculaires, respiratoires et nerveux. Évoluant parmi les contraintes et les défis des programmes de développements des médicaments, nous avons évalué l’efficacité et l’innocuité de l’oxytocine (OT), un peptide endogène à des fins thérapeutiques. L’OT, une hormone historiquement associée à la reproduction, a démontré la capacité d’induire la différentiation in vitro de lignées cellulaires (P19) mais aussi de cellules souches embryonnaires en cardiomyocytes battants. Ces observations nous ont amené à considérer l’utilisation de l’OT dans le traitement de l’infarctus du myocarde. Afin d’arriver à cet objectif ultime, nous avons d’abord évalué la pharmacocinétique de l’OT dans un modèle de rat anesthésié. Ces études ont mis en évidence des caractéristiques uniques de l’OT dont une courte demi-vie et un profil pharmacocinétique non-linéaire en relation avec la dose administrée. Ensuite, nous avons évalué les effets cardiovasculaires de l’OT sur des animaux sains de différentes espèces. En recherche préclinique, l’utilisation de plusieurs espèces ainsi que de différents états (conscients et anesthésiés) est reconnue comme étant une des meilleures approches afin d’accroître la valeur prédictive des résultats obtenus chez les animaux à la réponse chez l’humain. Des modèles de rats anesthésiés et éveillés, de chiens anesthésiés et éveillés et de singes éveillés avec suivi cardiovasculaire par télémétrie ont été utilisés. L’OT s’est avéré être un agent ayant d’importants effets hémodynamiques présentant une réponse variable selon l’état (anesthésié ou éveillé), la dose, le mode d’administration (bolus ou infusion) et l’espèce utilisée. Ces études nous ont permis d’établir les doses et régimes de traitement n’ayant pas d’effets cardiovasculaires adverses et pouvant être utilisées dans le cadre des études d’efficacité subséquentes. Un modèle porcin d’infarctus du myocarde avec reperfusion a été utilisé afin d’évaluer les effets de l’OT dans le traitement de l’infarctus du myocarde. Dans le cadre d’un projet pilote, l’infusion continue d’OT initiée immédiatement au moment de la reperfusion coronarienne a induit des effets cardiovasculaires adverses chez tous les animaux traités incluant une réduction de la fraction de raccourcissement ventriculaire gauche et une aggravation de la cardiomyopathie dilatée suite à l’infarctus. Considérant ces observations, l’approche thérapeutique fût révisée afin d’éviter le traitement pendant la période d’inflammation aigüe considérée maximale autour du 3ième jour suite à l’ischémie. Lorsqu’initié 8 jours après l’ischémie myocardique, l’infusion d’OT a engendré des effets adverses chez les animaux ayant des niveaux endogènes d’OT élevés. Par ailleurs, aucun effet adverse (amélioration non-significative) ne fût observé chez les animaux ayant un faible niveau endogène d’OT. Chez les animaux du groupe placebo, une tendance à observer une meilleure récupération chez ceux ayant des niveaux endogènes initiaux élevés fût notée. Bien que la taille de la zone ischémique à risque soit comparable à celle rencontrée chez les patients atteints d’infarctus, l’utilisation d’animaux juvéniles et l’absence de maladies coronariennes sont des limitations importantes du modèle porcin utilisé. Le potentiel de l’OT pour le traitement de l’infarctus du myocarde demeure mais nos résultats suggèrent qu’une administration systémique à titre de thérapie de remplacement de l’OT devrait être considérée en fonction du niveau endogène. De plus amples évaluations de la sécurité du traitement avec l’OT dans des modèles animaux d’infarctus du myocarde seront nécessaires avant de considérer l’utilisation d’OT dans une population de patients atteint d’un infarctus du myocarde. En contre partie, les niveaux endogènes d’OT pourraient posséder une valeur pronostique et des études cliniques à cet égard pourraient être d’intérêt.

Effet de l’Ocytocine sur les paramètres métaboliques et cardiovasculaires des rats Sprague-Dawley et des rats Spontanément Hypertendus

réalisé avec la codirection de Marek Jankowski

Factores relacionados con el manejo quirúrgico de estrechez de la unión pieloureteral en niños

Objetivo: Describir los factores relacionados con la toma de decisión de manejo quirúrgico en pacientes con hidronefrosis secundaria a estrechez de la unión pieloureteral en el servicio de Urología Pediátrica de una institución de IV nivel. Materiales y Métodos: Se realizó un estudio descriptivo retrospectivo. Se seleccionaron por conveniencia a 100 pacientes con diagnóstico antenatal de hidronefrosis, 37 fueron llevados a manejo quirúrgico por estrechez de la unión pieloureteral (EUPU) entre los años 2009 y 2012. Se evaluaron los factores que llevaron a la toma| de esta decisión. Resultados: Los pacientes con diagnóstico postnatal de EUPU representaron el 37% de la población, la indicación de manejo quirúrgico en 13 pacientes (35,1%) fue dilatación caliceal (SFU 3), en 21 pacientes (56,8%) de deterioro de la función renal y en los restantes (8,1%) infección urinaria recurrente. Se encontró una progresión de 30% en la severidad de la dilatación en el periodo postnatal, habían 9 pacientes (24% de la muestra) SFU de 3 y 4 en el periodo prenatal y 20 (54%) en el periodo postnatal que fueron llevados a manejo quirúrgico. De los pacientes que disponíamos de datos precisos de valores de variación porcentual de gammagrafía 16% de la muestra, se encontró que había una variación del 50% en deterioro de la función renal. Conclusión: En el grupo de pacientes colombianos de la consulta externa del servicio de urología pediátrica estudiado se encontró que la decisión de manejo quirúrgico en pacientes con EUPU, está en concordancia con lo encontrado en la literatura mundial, siendo estos la presencia de dilatación caliceal deterioro de la función renal en gammagrafía DMSA.

Diabetes gestacional como factor de riesgo para incontinencia urinaria: revisión sistemática de la literatura

La diabetes mellitus es una de las patologías frecuentes durante el embarazo, existe literatura que la ha relacionado con un mayor riesgo de aparición de incontinencia urinaria en el postparto patología que de manera clara afecta la calidad de vida de las mujeres, pero a la fecha la literatura no es concluyente. Con la presente revisión sistemática se pretendió evaluar la evidencia relacionada con la diabetes gestacional como causa de incontinencia urinaria en el postparto.