Action of serotonin (5-hydroxytryptamine) on cyclic nucleotides in glomeruli of rat renal cortex

Action of serotonin (5-hydroxytryptamine) on cyclic nucleotides in glomeruli of rat renal cortex. Serotonin (5-hydroxytryptamine) is known to influence glomerular function and may have an important role in the pathogenesis of glomerulopathies. Because serotonin acts in nonrenal tissues through mediation of cyclic nucleotides, we investigated in vitro its effect on cAMP and cyclic guanosine monophosphate (cGMP) in tissue slices and isolated glomeruli from rat kidney. Serotonin increased cAMP 161 ± 35% but not cGMP in renal cortex; it had no effect on cyclic nucleotides in medulla and papilla. In isolated glomeruli, serotonin elicited a dose-dependent (in the range of 10 −7 to 10 −4 M) increase in cAMP; the maximum increase over basal values was 376 ± 45%. Serotonin increased cAMP either in the presence or in the absence of a cAMP phosphodiesterase inhibitor. In tubular fraction, serotonin elevated cAMP to a much lesser degree (82 ± 15%). Neither in glomeruli nor in tubules did cGMP concentrations change in response to serotonin, but carbamylcholine, a known cGMP agonist, significantly increased cGMP concentrations. The increase in cAMP in response to serotonin was blocked (>85% inhibition) by equimolar concentrations of serotonin antagonists methysergide and cinanserine. Results of this study demonstrate that interaction of serotonin with receptors in the kidney, particularly in the glomeruli, cause a striking increase in cAMP concentrations without detectable changes in cGMP concentrations. These findings suggest that serotonin, either synthesized in the kidney or released locally from platelets aggregated in glomeruli (for example, in association with immu-nopathologic injury) may exert or modulate its physiologic or pathologic effects via mediation of cAMP. Action de la serotonine (5-hydroxytryptamine) sur les nucleotides cycliques des glomerules du cortex renal du rat. Il est connu que la serotonine (5-hydroxytryptamine) influence la fonction glomerulaire et peut avoir un role important dans la pathogenie des glomerulopathies. Puisque la serotonine agit sur d'autres tissus que le rein par l'intermediaire des nucleotides cycliques, nous avons etudie son effet in vitro sur le contenu en cAMP et cGMP des tranches de rein et des glomerules isoles du rein de rat. La serotonine augmente cAMP 161 ± 35%, mais pas cGMP du cortex renal. Elle n'a pas d'effet sur les nucleotides cycliques de la medullaire et de la papille. Dans les glomerules isoles la serontonine determine une augmentation de cAMP dose dependante (de 10 −7 a 10 −4 M), l'augmentation maximale est de 376 ± 45% par rapport a la valeur basale. La serotonine augmente cAMP aussi bien en presence qu'en l'absence d'inhibiteur de la cAMP phosphodiesterase. Dans les fractions tabulaires la serotonine n'augmente cAMP qu'a un moindre degre (82 ± 15%). La serotonine n'augmente cGMP ni dans les glomerules ni dans les tubules mais la carbamylcholine, un agoniste connu de cGMP augmente celui-ci significativement. L'augmentation de cAMP en reponse a la serotonine est bloquee (inhibition superieure a 85%) par des concentrations equimolaires des antagonistes methysergide et cinanserine. Les resultats de ce travail demontrent que l'interaction de la serotonine avec les recepteurs renaux, particulierement glomerulaires, determine une augmentation importante de cAMP sans modification detectable de cGMP. Ces constatations suggerent que la serotonine, qu'elle soit synthetisee dans le rein ou liberee localement par des aggregats plaquettaires formes dans les glomerules (c'est a dire en association avec une lesion immunopathologique), peut exercer ou moduler ses effets physiologiques ou pathologiques par l'intermediaire de cAMP.