Transtubular oncotic pressure gradients and net fluid transport in isolated proximal tubules

Transtubular oncotic pressure gradients and net fluid transport in isolated proximal tubules. A number of studies have shown that peritubular oncotic forces can directly affect net transport of fluid out of the renal proximal tubule. In our previous report it was shown that peritubular protein concentration does influence net reabsorption out of the isolated perfused proximal convoluted tubule (PCT) without the necessary juxtaposition of the capillary bed. The current studies are extensions of our previous ones and examine three additional specific issues: 1) Is the protein effect mediated through oncotic forces ? 2) Does protein exert a symmetrical effect across the PCT ? 3) To what extent is the protein effect dependent on the underlying active transport processes ? Using the technique in which rabbit PCT's were perfused in vitro, the following results were obtained: 1) When 3.5 g/100 ml of highly purified polyvinylpyrrolidone (PVP) was added to a bath of serum and the tubules were perfused with an isosmolal ultrafiltrate of the same serum, there was a 67 ± 12% increase in net reabsorption (N = 6). 2) When the same tubules were perfused in random order with either isosmolal ultrafiltrate or rabbit serum against a bath of serum, the net reabsorption remained unchanged, 1.07 ± 0.18 and 1.07 ± 0.19 nl/mm min, respectively (N = 10). 3) Fractional net water flux (observed change/control) remained the same when 3.5 g/100 ml of PVP was added to bath of control serum and serum with 10 -5 M ouabain (N = 15). From these studies we conclude: 1) at least part of the protein effect is mediated through oncotic forces (though evidence for an additional, more specific effect of proteins on integrity of PCT epithelium is also postulated); 2) the PCT is an anisotropic membrane (rectifier) with respect to protein effects; and 3) active transport pathways are "coupled" to pathways which are responsive to oncotic forces. Gradients transtubulaires de pression oncotique et transport net de liquide dans les tubules proximaux isoles. Plusieurs travaux ont montre que les forces oncotiques peritubulaires peuvent affecter directement le transport net de liquide hors du tube renal proximal. Dans nos etudes anterieures il a ete montre que la concentration peritubulaire des proteines influence la reabsorption nette par le tube contourne proximal (PCT) isole et perfusee sans que la juxtaposition du lit capillaire soit necessaire. Les presents travaux sont des extensions des precedents et sont devolus a trois aspects precis: 1) l'effet des proteines est-il exerce par l'intermediaire des forces oncotiques ? 2) les proteines exercent-elles un effet symetrique a travers le PCT ? 3) dans quelle mesure l'effet des proteines est-il dependant du processus de transport actif sous jacent ? Les resultats suivants ont ete obtenus par la technique de la perfusion in vitro de PCT de lapin: 1) l'addition de 3,5 g/100 ml de polyvinylpyrrolidone (PVP) hautement purifiee a un bain de serum, alors que les tubules sont perfuses avec un ultrafiltrat isoosmolaire de meme serum, entraine une augmentation de 67 ± 12% de la reabsorption nette (N = 6); 2) quand les memes tubules sont perfuses suivant un ordre au hasard soit avec de l'ultrafiltrat isoosmolaire soit avec du serum de lapin contre un bain de serum la reabsorption nette est inchangee (1,07 ± 0,18 et 1,05 ± 0,19 nl/mm min, respectivement, N=10); 3) le flux fractionnel d'eau (modification observee/controle) reste le meme quand 3,5 g/100 ml de PVP sont ajoutes au bain de serum controle et au serum avec 10 -5 M d'ouabaine (N = 15). De ces resultats nous concluons: 1) une partie au moins de l'effet des proteines s'exerce par l'intermediaire des forces oncotiques (encore qu'un effet supplementaire et plus specifique des proteines sur l'integrite de l'epithelium du PCT soit aussi postule); 2) le PCT est une membrane anisotrope en ce qui concerne les effets des proteines; 3) les voies de transport actif sont "couplees" aux voies qui sont affectees par les forces oncotiques.