The cyclic AMP system in the inner medullary collecting duct of the potassium-depleted rat

The cyclic AMP system in the inner medullary collecting duct of the potassium-depleted rat. The present study was undertaken to investigate the cyclic AMP system in the isolated inner medullary collecting tubule (IMCT) of hypokalemic (HK) rats. In situ incubation of IMCT with 10 -7 M arginine vasopressin (AVP) at 300 mOsm/kg H 2 O in control normokalemic rats increased cyclic AMP content (fmoles/mm) from 5.68 ± 1.41 to 30.3 ± 5.31 (P 2 0 (P 2 O. To define the process responsible for the failure to normally increase cyclic AMP in HK, adenylate cyclase activity (AC) was determined at 800 mOsm/kg H 2 O. While basal AC was not different, the response to all concentrations of AVP between 10 -10 and 10 -6 M was markedly depressed in tubules from HK rats. In contrast AC response to 10 -2 M NaF was not different in IMCT of normokalemic and HK rats. While the abnormal cyclic AMP content with AVP could be explained by abnormal generation, a contribution of increased metabolism was also sought. Cyclic AMP phosphodiesterase activity was not significantly different between the two groups (14.54 ± 1.02 in normokalemic vs. 17.2 ± 1.01 fmoles/min/mm in HK). The results demonstrate that the IMCT is a site of deranged cyclic AMP metabolism in HK as its accumulation in response to AVP is impaired. This is due to a specific impairment in AVP-stimulated AC. Such an effect of HK could be the cellular mediator of the urinary concentrating defect seen in potassium depletion. Le systeme de l'AMP cyclique dans le canal collecteur medullaire interne du rat depiete en potassium. Cette etude a ete entreprise pour explorer le systeme l'AMP cyclique dans le tubule collecteur medullaire interne isole (IMCT) de rats hypokaliemiques (HK). L'incubation in situ d'IMCT avec 10 -7 M d'arginine vasopressine (AVP) a 300 mOsm/kg H 2 O chez des rats controles normokaliemiques a augmente le contenu en l'AMP cyclique (fmoles/mm) de 5,68 ± 1,41 a 30,3 ± 5,31 (P 2 O (P 2 O. Afin de definir le processus responsable de l'incapacite a elever normalement l'AMP cyclique chez HK, l'activite adenylate cyclase (AC) a ete determinee a 800 mOsm/kg H 2 O. Alors qu' AC de base n'etait pas differente, la reponse a toutes les concentrations d'AVP entre 10 -10 et 10 -6 M etait tres deprimee dans les tubules de rats HK. En revanche, la reponse AC a 10 -2 M de NaF ne differait pas dans l'IMCT de rats normokaliemiques ou HK. Bien que le contenu anormal en l'AMP cyclique apres AVP puisse s'expliquer par une generation anormale, on a aussi recherche la participation d'un metabolisme accru. L'activite l'AMP cyclique phosphodiesterase ne differait pas significativement entre les deux groupes (14,54 ± 1,02 chez les normokaliemiques contre 17,2 ± 1,01 fmoles/min/mm chez les HK). Ces resultats demontrent que l'IMCT est un lieu ou le metabolisme du l'AMP cyclique est altere puisque son accumulation en reponse a l'AVP est anormale. Cela est du a une alteration specifique de l'AC stimulee par l'AVP. Cet effet de l'HK pourrait etre le mediateur cellulaire du defaut de concentration des urines observe au cours des depletions potassiques.