Renal expression of AQP1 in the high-fat nutritional obesity of rat / Expresión renal de AQP1 en la obesidad nutricional alta en grasas en ratas

AQP1 plays an essential role in maintaining body water balance. In the kidney, AQP1 is localized to the apical and basolateral membrane of epithelial cells in the proximal tubule and descending thin limb of Ansa nephroni (Henle's loop) where it reabsorbs the vast majority of filtered water. The growing epidemic of obesity and metabolic diseases particularly obesity-related kidney disease is getting more and more attention in this century. However, a full understanding of mechanisms involved to the progressive renal disease is still unclear, in particular AQPs in the kidney of obesity. In this paper, we examined the localization of AQP1 in renal cortex and medulla of ND (normal diet) and HFD (high-fat diet) at rats. In the renal cortex and medulla, immunolight microscopy revealed weak expression of AQP1 in the apical and basolateral membrane of epithelial cells at the proximal straight/convoluted tubule of HFD compared with ND, respectively. The same result was confirmed in the thick descending limb and descending thin limb of Henle's loop. In the high-fat nutritional obesity of rats, decreased AQP1 levels may not directly cause serious obesity-related kidney disease, e.g. chronic kidney disease, even end-stage renal disease. But at least, AQPs (AQP1 in this study) was one of initially conditions to the incentive of obesity-related kidney disease.

Las acuoporinas tipo 1 (AQP1) constituyen una parte esencial en el mantenimiento del equilibrio del agua en el cuerpo. En el riñón, la AQP1 se localiza en la membrana apical y basolateral de las células epiteliales, en el túbulo proximal y en el segmento descendente del Ansa nephroni o asa nefrónica (asa de Henle), donde reabsorbe la gran mayoría de agua filtrada. La creciente epidemia de obesidad y enfermedades metabólicas en el siglo actual, hacen que la enfermedad renal relacionada con la obesidad esté recibiendo cada vez más atención. Sin embargo, aún no existe un conocimiento definitivo de los mecanismos implicados en la enfermedad renal progresiva, en particular los relacionados a las acuoporinas renales en la obesidad. En este trabajo, examinamos la localización de AQP1 en la corteza y la médula renales de la dieta normal (DN) y dieta alta en grasa (DAG) en ratas. En la corteza y médula renales, la microscopía de luz reveló una expresión débil de AQP1 en la membrana apical y basolateral de las células epiteliales en el túbulo contorneado proximal del grupo DAG en comparación con el grupo DN, respectivamente. El mismo resultado se confirmó en la porción descendente gruesa y en la porción descendente delgada del asa nefrónica. En ratas del grupo DAG, la disminución de los niveles de AQP1 pudo no ser la causa directa de una enfermedad renal grave relacionada con obesidad, como por ejemplo, enfermedad renal crónica, o una enfermedad renal terminal. No obstante, en este estudio, la expresión renal de AQP1 constituyó una de las condiciones iniciales para inducir la enfermedad renal relacionada con obesidad.

Expression of aquaporin 2, aquaporin 3 and aquaporin 4 in renal medulla of Bactrian camel ( Camelus bactrianus ) / Expresión de acuaporina 2, acuaporina 3 y acuaporina 4 en la médula renal del camello bactriano ( Camelus bactrianus )

SUMMARY: Aquaporins (AQPs) are members of the aquaporin water channel family that play an important role in reabsorption of water from the renal tubular fluid to concentrate urine. Using immunohistochemical staining on paraffin sections, We studied expression of AQP2, AQP3 and AQP4 in renal medulla of Bactrian camel (Camelus bactrianus). The renal medulla of cattle (Bos taurus) acted as the control. Compared with the control, strong expression of AQP2 was observed at the apical plasma membrane and intracellular vesicles, in both the outer medullary collecting duct (OMCD) and the inner medullary collecting duct (IMCD) of camel. Strong expression of AQP3 was observed at the basolateral plasma membrane of the IMCD of camel. Strong AQP4 expression, however, was observed at the basolateral plasma membrane in the OMCD of camel. Moreover, moderate AQP4 expression was detected in endothelium of capillary in medullary region of camels, whereas very weak/absent expression was detected in endothelium of capillary of cattle. We concluded that expression of AQP2, AQP3 and AQP4 in the camel kidney showed some differences from cattle in renal trans-epithelial water transport. It may enhance our better understanding of special water metabolism mechanisms that enable camels to survive in extreme environments.

RESUMEN: Las acuaporinas (AQP) son miembros de las proteínas de transporte que desempeñan un papel importante en la reabsorción de agua del líquido tubular renal para concentrar la orina. Estudiamos la expresión de AQP2, AQP3 y AQP4 en la médula renal del camello bactriano (Camelus bactrianus) usando tinción inmunohistoquímica en secciones de parafina. La médula renal del bovino (Bos taurus) se usó como control. En comparación con el control, se observó una fuerte expresión de AQP2 en la membrana plasmática apical y vesículas intracelulares tanto en el conducto colector medular externo (CCME) como en el conducto colector medular interno (CCMI) del camello. Se observó una fuerte expresión de AQP3 en la membrana plasmática basolateral del CCMI del camello. También se observó una expresión fuerte de AQP4 en la membrana plasmática basolateral en el CCME de camello. Además, se detectó una expresión moderada de AQP4 en el endotelio de los capilares en la región medular de los camellos, mientras que en el endotelio de los capilares del bovino se detectó una expresión muy débil. Concluimos que la expresión de AQP2, AQP3 y AQP4 en el riñón de camello mostró algunas diferencias con el bovino en el transporte trans-epitelial de agua renal. El estudio podría mejorar nuestra comprensión de los mecanismos especiales del metabolismo del agua que permiten a los camellos sobrevivir en ambientes extremos.