Tubuloglomerular feedback responses during perfusion with nonelectrolyte solutions in the rat

Tubuloglomerular feedback responses during perfusion with nonelectrolyte solutions in the rat. Previous studies in the dog have demonstrated that feedback-mediated decreases in stop-flow pressure (SFP) can occur during distal nephron perfusion with solutions containing either electrolytes or nonelectrolytes. In contrast, studies in the rat indicate that perfusion with nonelectrolyte solutions do not elicit decreases in SFP or single nephron GFR (SNGFR). The present study was conducted in the rat to evaluate SFP and SNGFR feedback responses to perfusion with an isotonic mannitol solution containing no electrolytes, and urea and mannitol solutions containing small quantities of electrolytes. The latter two solutions each contained 23mEq of chloride per liter and are referred to as low-electrolyte solutions (LES). Results obtained with these solutions were compared with those obtained during perfusion with an artificial tubular fluid (ATF). In additional experiments, distal tubular fluid collections were taken during perfusion and measured for chloride concentration and osmolality. The maximal decrease in SNGFR from the control value was 58 ± 5% with ATF, 61 ± 8% with isotonic mannitol, 44 ± 5% with mannitol-LES, and 55 ± 6% with urea-LES. The maximum decrease in SFP from the control measurement was 11 ± 1mm Hg with ATF, 10 ± 2mm Hg with isotonic mannitol, 11.8 ± 1.0mm Hg with mannitol-LES, and 12 ± 1mm Hg with urea-LES. In the ATF series, increases in perfusion rate from 10 to 35 nl/min led to increases in chloride from 77 ± 6 to 120 ± 7mEq/liter and in osmolality from 203 ± 8 to 259 ± 7mOsm/kg. In the tubules perfused with mannitol-LES, chloride decreased from 81 ± 4 to 66 ± 4mEq/liter; however, osmolality increased from 294 ± 9 to 322 ± 11mOsm/kg. With urea-LES, chloride did not change significantly (66 ± 4 to 73 ± 6mEq/liter) but, the osmolality rose from 200 ± 9 to 268 ± 11mOsm/kg. These results demonstrate that tubuloglomerular feedback responses can be elicited during perfusion with solutions having low concentrations of electrolytes and with nonelectrolyte solutions. Furthermore, although distal perfusion with ATF led to concomitant increases in the chloride concentration and the osmolality, the distal chloride concentration did not increase significantly during perfusion with the solutions having low concentrations of electrolytes. Feedback tubuloglomerulaire au cours de la perfusion de solutions non electrolytiques chez le rat. Des travaux anterieurs chez le chien ont demontre que des diminutions de la pression de stop-flow (SFP) liees au feedback peuvent survenir au cours de la perfusion du nephron distal avec des solutions electrolytiques ou non electrolytiques. Les travaux chez le rat, au contraire, indiquent que la perfusion avec des solutions non electrolytiques ne determine pas de diminution de SFP ou de SNGFR. Ce travail a ete realise chez le rat pour evaluer les reponses en feed-back de SFP et SNGFR a une perfusion avec une solution isotonique de mannitol sans electrolytes et des solutions d'uree et de mannitol contenant de faibles quantites d'electrolytes. Les deux dernieres solutions contenaient 23mEq de chlore per litre et sont appelees solutions pauvres en electrolytes (LES). Les resultats obtenus avec ces solutions sont compares a ceux obtenus au cours de la perfusion avec un liquide tubulaire artificiel (ATF). Dans d'autres experiences du liquide tubulaire distal a ete recueilli au cours de la perfusion pour la determination de la concentration de chlore et de l'osmolalite. La chute maximale de SNGFR par rapport au controle a ete de 58 ± 5% avec ATF, 61 ± 8% avec le mannitol isotonique, 44 ± 5% avec le mannitol LES et 55 ± 6% avec l'uree LES. La diminution maximale de SFP a partir des valeurs controles a ete de 11 ± 1mm Hg avec ATF, 10 ± 2mm Hg avec le mannitol isotonique, 11,8 ± 1,0mm Hg avec le mannitol LES, et 12 ± 1mm Hg avec l'uree LES. Dans les experiences avec ATF, l'augmentation du debit de perfusion de 10 a 35 nl/min a determine une augmentation de chlore de 77 ± 6 a 120 ± 7mEq/litre et de 203 ± 8 a 259 ± 7mOsm/kg. Dans les tubules perfuses avec le mannitol LES, chlore a diminue de 81 ± 4 a 66 ± 4mEq/litre; osmolalite, cependant, a augmente de 294 ± 9 a 322 ± 11mOsm/kg. Avec l'uree LES, chlore n'a pas change significativement (66 ± 4 a 73 ± 6mEq/litre) mais osmolalite a augmente de 200 ± 9 a 268 ± 11mOsm/kg. Ces resultats demontrent que les reponses du feedback tubuloglomerulaire peuvent etre obtenues au cours de la perfusion avec des solutions dont les concentrations d'electrolytes sont faibles et avec des solutions non electrolytiques. De plus, alors que la perfusion distale avec ATF determine des augmentations concomitantes de chlore et osmolalite, la concentration distale de chlore n'augmente pas significativement au cours de la perfusion avec des solutions a faibles concentrations d'electrolytes.