Effects of a didpeptidyl peptidase-4 inhibitor on urinary sodium and water excretion in rats with water-salt disbalance
Authors: Балботкина Е.В. , Спириденко Е.А. , Каравашкина Т.А. , Кутина А.В. 
Published: December 2020

Желудочно-кишечный тракт секретирует широкий спектр пептидов, регулирующих метаболические процессы и влияющих на функции почек и водно-солевой баланс. Эффекты данных биологически активных веществ можно усилить увеличением их периода полужизни путем угнетения фермента дипептидилпептидазы-4. Цель исследования - изучение экскреции ионов натрия и воды при угнетении дипептидилпептидазы-4 вилдаглиптином у крыс с различным состоянием водно-солевого баланса. Методика. Состояния гипернатриемии, гиперосмии или гипоосмии моделировали пероральным введением гипертонического и изотонического растворов NaCl и воды. Результаты. Вилдаглиптин вызвал дозозависимое снижение активности фермента дипептидилпептидазы-4 с максимумом эффекта при дозе 1 мг на 100 г массы тела. Его введение перед гипертонической натриевой нагрузкой увеличивало экскрецию натрия на 56%, усилило реабсорбцию осмотически свободной и свободной от натрия воды. Введение ингибитора дипептидилпептидазы-4 перед изотонической натриевой нагрузкой усиливало экскрецию натрия в той же степени, но не влияло на реабсорбцию воды. Инъекция вилдаглиптина, предваряющая водную нагрузку, вызвала антидиуретическую реакцию почек. Заключение. Блокада дипептидилпептидазы-4 вилдаглиптином способствует выведению из организма избыточного количества натрия и изменению реабсорбции воды в зависимости от концентрации ионов натрия в сыворотке крови, вероятно, за счет увеличения периода циркуляции кишечных регуляторных пептидов, секретирующихся в ответ на пероральные нагрузочные пробы NaCl. Данные процессы ускоряют восстановление водно-солевого гомеостаза в условиях поступления избытка натрия через желудочно-кишечный тракт.

The gastrointestinal tract secretes multiple peptides that regulate metabolic processes and influence the kidney function and water-salt balance. The effects of these biologically active substances can be intensified by increasing their half-life through inhibition of the dipeptidyl peptidase-4 (DPP-4) enzyme. The aim of the study was investigation of sodium and water excretion after inhibition of DPP-4 with vildagliptin in rats with different states of the water-salt balance. Methods. The hypernatremic, hyperosmotic and hypoosmotic states were modeled by oral administration of hypertonic and isotonic NaCl solutions or water. Results. Vildagliptin induced a dose-dependent decrease in the DPP-4 activity with a maximum effect of 1 mg per 100 g of body weight. Vildagliptin administration prior to the hypertonic sodium load increased sodium excretion by 56% and stimulated reabsorption of solute-free and sodium-free water. Administration of the DPP-4 inhibitor before the isotonic sodium load increased sodium excretion to the same degree without affecting the water reabsorption. A vildagliptin injection prior to the water load resulted in an antidiuretic response of the kidneys. Conclusion. The inhibition of DPP-4 activity with vildagliptin promoted removal of excessive sodium from the body and changed the water reabsorption depending on the sodium concentration in the blood serum, presumably by prolonging circulation of the intestinal regulatory peptides secreted in response to oral NaCl load tests. These processes accelerate restoration of the water-salt homeostasis in the conditions of excessive sodium delivery through the gastrointestinal tract.