Controle Neural da função renal

CONTROLE NEURAL
DA FUNÇÃO RENAL
Dra. Elizabeth B. de Oliveira Sales
2012
www.oliveirasaleseb.com.br
Login: posnefro
Senha: simpatico
TÓPICOS A SEREM ABORDADOS
ü  Neuroanatomia renal:
ü  Inervação eferente extrínseca e intrínseca;
ü  Inervação aferente.
ü  Controle neural da circulação renal:
ü  Alterações na atividade do nervo renal.
ü  Controle neural na reabsorção de sódio e
transporte de água:
ü  Denervação;
ü  Reflexo reno-renal.
ü  Papel da atividade nervosa simpática renal em
estados patológicos: hipertensão.
"  HOMEOSTASIA
Claude Bernard
(1813-1878)
“A constância do meio interno é essencial
para a existência livre e independente.”
RINS
Regulação da composição de água e íons do nosso corpo
"  FUNÇÃO RENAL
Ø E x c r e ç ã o d e s u b s t â n c i a s ( m e t a b ó l i t o s ,
hormônios e medicamentos);
Ø Regulação do equilíbrio hidro-eletrolítico;
Ø Secreção (eritropoetina, renina) e metabolismo
(insulina) de hormônios;
Ø Regulação do equilíbrio ácido-básico;
Ø Regulação do volume dos líquidos corporais;
Ø Regulação da osmolaridade dos líquidos
corporais.
"  CONTROLE DA FUNÇÃO RENAL
SISTEMAS
HORMONAIS
VOLUME E
COMPOSIÇÃO
SANGUÍNEA
AJUSTES
INTRA-RENAIS
SISTEMA NERVOSO
SIMPÁTICO (SNS)
"   SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO
"  NEUROANATOMIA RENAL
INERVAÇÃO SIMPÁTICA
Ø  B a r a j a s , e m 1 9 7 2 ,
inervação simpática está
amplamente distribuída nos
diversos segmentos do
néfron, além da vasculatura
renal.
"  NEUROANATOMIA RENAL
INERVAÇÃO SIMPÁTICA EFERENTE EXTRÍNSECA RENAL
Dumas/Papademetriou. Am J Cardiol, 2010.
"  NEUROANATOMIA RENAL
INERVAÇÃO SIMPÁTICA EFERENTE INTRÍNSECA RENAL
v Arteríolas aferentes e eferentes glomerulares,
v Túbulo contorcido proximal e distal,
v  Ramo ascendente da alça de Henle
v  Aparelho justaglomerular.
ramo ascendente espesso da alça de Henle,
seguido pelo túbulo distal e do túbulo
contorcido proximal.
Barajas & Power, Can J Physiol Pharmacol, 1992.
"  NEUROANATOMIA RENAL
INERVAÇÃO SIMPÁTICA EFERENTE RENAL
Dumas/Papademetriou. Am J Cardiol, 2010.
"  NEUROANATOMIA RENAL
INERVAÇÃO SIMPÁTICA AFERENTE RENAL
Dumas/Papademetriou. Am J Cardiol, 2010.
"  CONTROLE NEURAL DA
CIRCULAÇÃO RENAL
Aumento da atividade simpática pósganglionar para os rins:
Ø  Fluxo sanguíneo renal;
Ø  Liberação de renina;
Ø  Excreção de sódio.
""    CONTROLE
CONTROLE NEURAL
DA CIRCULAÇÃO
RENAL
NEURAL
DA
CIRCULAÇÃO RENAL
Review
ne 1989
he renal
e applient, and
e definin of the
xtensive
afferent
mal and
e's loop,
ephron,
is in the
wed by
tubule.
of the
rvation,
of alteractivity
al funcntal evials,3-5 it
activity
pects of
al renal
quencies
R246
TABLE 1.
Renal Responses to Graded Renal Nerve Stimulation
Renal nerve
stimulation
frequency
0.25 Hz
0.50 Hz
1.0 Hz
2.50 Hz
ANTIHYPERTENSIVE EFFECT OF REN
Role of
GFR RBF
RSR
UN.V
No effect on basal values;
augments RSR
mediated by nonneural
stimuli
Increased without
changing UN.V, GFR,
orRBF
Increased with decreased
UM.V without changing
GFR or RBF
Increased with decreased
UN,V, GFR, and RBF
0
0
0
0
0
0
i
0
0
1
1
1
RSR, renin secretion rate; UN,V, urinary sodium excretion;
GFR, glomerular filtration rate; RBF, renal blood flow.
Fig. 1. The relationship between renal nerve stimulation (RNS) frequency and
maximum response of renin secretion rate (RSR) (increase), urinary sodium
excretion (decrease) and renal blood flow (RBF) (decrease). [From DiBona GF
(10a).]
or its distribution, or glomerular filtration rate,
cause parallel changes in net renal tubular sodium
andDibona
water reabsorption
with reciprocal
FG, Hypertension,
1989.changes in
Dibona FG, AJP, 2005
urinary water and sodium excretion. That is,
increases in ERSNA increase net renal tubular reabsorption with natriuresis and increases in RBF. In con-
Am
that abn
opment
mainten
believe
An inc
sodium
with co
until ar
is hypo
and wa
pressur
and wa
Seve
develop
lar resi
and inc
active
creased
renal s
increas
""    CONTROLE
CONTROLE NEURAL
DA CIRCULAÇÃO
RENAL
NEURAL
DA
CIRCULAÇÃO RENAL
Atividade Simpática Renal
AJG
Secreção de
Renina –β1.
Excreção de
sódio –α1B.
Fluxo sanguíneo
renal –α1A.
Dibona FG, AJP, 2005
""    CONTROLE
CONTROLE NEURAL
DA CIRCULAÇÃO
RENAL
NEURAL
DA
CIRCULAÇÃO RENAL
SINALIZAÇÃO CELULAR DA SECREÇÃO DE RENINA
Schewad, Physiology, 2007
""    CONTROLE
CONTROLE NEURAL
DA CIRCULAÇÃO
RENAL
NEURAL
DA
CIRCULAÇÃO RENAL
v Elevação da ANSR resulta em aumento da liberação de
renina em cães durante a oclusão bilateral das carótidas.
Após a utilização de β-bloqueadores o mesmo aumento da
ANSR não foi capaz de induzir aumento da liberação de
renina (Gross et al.; 1980);
v Estimulação elétrica dos nervos renais de ratos com
bloqueio farmacológico de β 1 -adrenoceptores não
apresentam aumento da taxa de secreção de renina. Por
outro lado, quando o mesmo estímulo elétrico foi realizado
da mesma forma sem o uso de bloqueio dos receptores, a
liberação de renina foi expressiva (Holdass, DiBona & Kill,
1981).
""    CONTROLE
NEURAL
DA
CONTROLE NEURAL
DA CIRCULAÇÃO
RENAL
CIRCULAÇÃO RENAL
EXCREÇÃO DE SÓDIO
Receptorα1B ativa várias vias celulares as quais
aumentam a atividade de muitos transportadores
renais, como:
v Trocador Na+/ H+ (NHE3) e co-transportador de
bicarbonato de sódio (NBC) à túbulo proximal
túbulo;
v Co-transportador Na+/K+/2Cl- (NKCC) à na alça
ascendente espessa de Henle;
v  Na-K-ATPase em todo o néfron.
""    CONTROLE
NEURAL
DA
CONTROLE NEURAL
DA CIRCULAÇÃO
RENAL
CIRCULAÇÃO RENAL
v Lütken et al, (2009) observaram aumento da expressão de
NHE3, NKCC e modificação das sub-unidades de ENaC,
em modelo de insuficiência cardíaca induzida por ligadura
coronariana em ratos. Já está bem estabelecido o aumento
da atividade nervosa simpática em modelos de
insuficiência cardíaca, tendo isto em vista, os autores
sugerem a participação do deste sistema nas alterações
intrarenais que induzem a reabsorção de água é sódio tão
importantes nesta patologia.
""    CONTROLE
NEURAL
DA
CONTROLE NEURAL
DA CIRCULAÇÃO
RENAL
CIRCULAÇÃO RENAL
FLUXO SANGUÍNEO RENAL
NORADRENALINA
""    CONTROLE
NEURAL
DA
CONTROLE NEURAL
DA CIRCULAÇÃO
RENAL
CIRCULAÇÃO RENAL
v  Abdulla et al, (2008) verificaram redução do fluxo
sanguíneo renal em conseqüência da vasoconstrição renal
em ratos SHR, com uso de eletroestimulador diretamente
no nervo renal associada a infusão das substâncias
vasoativas: noradrenalina, metoxamina, fenilefrina e Ang II.
Quando os ratos tiveram os rins denervados
unilateralmente, foi possível observar redução da
vasoconstrição renal mesmo com o uso de agentes
vasoconstritores.
"  CONTROLE NEURAL NA
REABSORÇÃO DE SÓDIO E ÁGUA
DENERVAÇÃO RENAL
ANTIHYPERTENSIVE EFFECT OF RENAL DENERVATION
Review
R247
DIURESE
Review
NATRIURESE
ANTIHYPERTENSIVE EFFECT OF RENAL DENERVATION
R247
Fig. 3. Influence of renal nerves on relationship between urinary flow rate (%H2O excretion) or urinary sodium excretion (%Na excretion) and renal perfusion pressure (RPP).
(From Roman RJ and Cowley AW (44).]
rine. In conscious dogs, chronic stimulation (22 h/day) of renal
nerves (33) or the greater splanchnic nerve (35) resulted in
hypertension that was sustained for the duration of the stimulation (up to 41 days). Of interest, the renal nerve stimulation
parameters were sinusoidal form (4 V amplitude and 2 Hz
That renal denervation has been effective in models of
varying etiology, and in multiple species, suggests that the
renal nerves are importantly involved in the pathogenesis of
hypertension, possibly as a major participant in the final
common pathway. Where examined, the beneficial effect of
Downloaded from ajpregu.p
Fig. 3. Influence of renal nerves on relationship between urinary flow rate (%H2O excretion) or urinary sodium excretion (%Na excretion) and renal perfusion pressure (RPP).
(From Roman RJ and Cowley AW (44).]
"  CONTROLE
NEURAL NA
January 1997
January 1997
REABSORÇÃO
R e n o r e n a I DE
R e f ISÓDIO
e x e s (rats) E ÁGUA
NEURAL
CONTROL
NEURAL
CONTROL
OF
OF
RENAL
RENAL
FUNCTION
FUNCTION
R e n o r e n a I R e f I e x e s (rats)
REFLEXO RENO-RENAL
FIG.
AL
Stimulation
17
AL
Stimulation
17
t
t
lpsilateral
lpsilateral
8 Contralateral
8 Contralateral
of Renal
Mechanoreceptors
of Renal II Mechanoreceptors
Afferent
Afferent
II Renal
IIRenal
Efferent II
Renal
Efferent II Renal
Nerve
Nerve
Nerve
Nerve
Activity
Activity
Activity
Activity
sponses
to
1
creasedFIG. ure
sponses
to
renal chemo
creased
M NaCl) uret
in
of innervation
renal
chemore
Mjority
NaCl) of inaffa
ofrootinnervation
ganglia
jority
affe
ERNA, of effer
root
gangliaren
afferent
ERNA, effere
afferent
rena
II Urine Flow Rate
and
$ Contralateral UrinaryUrine Sodium
Flow Rate
8 Contralateral
Excretion
and
8 Contralateral
Urinary
Sodium
Excretion
$ Contralateral
lateral ERSNA. Similar to the studies in rats, the contralatganglia (defined as
DiBona & Kopp, Physiological Reviews, 1997.
era1 antidiuresis and antinatriuresis
were abolished by celiac and mesenteri
lateral ERSNA. Similar to the studies in rats, the contralatganglia (defined as p
"   DIURESE E NATRIURESE POR PRESSÃO
Aumenta ou diminui a excreção de H2O e NaCl em resposta à
diferentes estímulos
"  PAPEL DA ANSR NA
HIPERTENSÃO ARTERIAL
ATIVIDADE NERVOSA SIMPÁTICA EM HUMANOS
Guynet et al.; Nature. 2006.
"  PAPEL DA ANSR NA
HIPERTENSÃO ARTERIAL
HIPERTENSOS RENOVASCULARES – 2R-1C
ç
Goldblatt, 1934.
Navar LG et al.;News Physiol Sci. 1998.
"  PAPEL DA ANSR NA
HIPERTENSÃO ARTERIAL
ATIVIDADE NERVOSA SIMPÁTICA EM ANIMAIS
HIPERTENSOS RENOVASCULARES – 2R-1C
7.5
*
5.0
* *
*
8
2R-1C
(n=6)
7
Sham
6 (n=6)
*
*
* *
*
5
6
5
4
3
2.5
2
1
0.0
1
7.5
5.0
2
3
4
5
Semanas
*
* *
*
6
0
1
2R-1C (n=6)
Sham (n=6)
2
3
4
Semanas
Oliveira-Sales et al.; Hypertension. 2010.
2R-1C
Sham
"  PAPEL DA ANSR NA
HIPERTENSÃO ARTERIAL
ATIVIDADE NERVOSA SIMPÁTICA EM ANIMAIS
Animais anestesiados
HIPERTENSOS RENOVASCULARES
– 2R-1C
Pressão Arterial Média
Sham
2R-1C
Atividade nervosa simpática renal
Sham
2R-1C
Oliveira-Sales et al.; Am J Hypertens. 2008.
can only be overcome by an increase in arterial pressure,
allowing external sodium balance to be achieved at the cost of
hypertension (Fig. 3).
To this point, the focus has been on the renal efferent
sympathetic nerve fibers: fibers proceeding from the neuraxis
to the kidney and containing norepinephrine as the primary
"  PAPEL DA ANSR NA
ed single-fiber RSNA in
ARTERIAL
e rats comparedHIPERTENSÃO
with the
to rat was a significant
s an important feature in
ollowed that the investinervation on the develion. Table 1 shows the
rtension wherein renal
or delayed the onset of
hypertension. While the
ate favorable effects of
ere are isolated contrary
C Goldblatt models sugnot necessary for the
ension. In the spontaneon reappeared following
nt with renal reinnervaenuated the hypertension
was the cause of the
gul Integr Comp Physiol • VOL
arch 25, 2012
activity or renal sodium
ronic sustained increase
ncrease in renal vascular
ssibly other circulating
Table 1. Models of experimental hypertension in which
renal denervation prevents or delays the development
of hypertension.
Models
Spontaneously hypertensive rat (SHR)
Borderline hypertensive rat
Stroke prone SHR
New Zealand SHR
Goldblatt lK, 1C (rat)
Goldblatt 2K, 1C (rat)
Aortic coarctation (dog)
Aortic nerve transection (rat)
DOCA-NaCl (rat)
DOCA (pig)
Grollman renal wrap (rat)
Low sodium, 1K hypertension (rat)
Angiotensin II hypertension (rat)
Obesity hypertension (dog)
NaCl (baroreflex-impaired rabbit)
298 • FEBRUARY 2010 •
www.ajpregu.org
Dibona &Esler, AJP, 2010.
"  PAPEL DA ANSR NA
HIPERTENSÃO ARTERIAL
DENERVAÇÃO RENAL REDUZ A PRESSÃO ARTERIAL
NOS ANIMAIS HIPERTENSOS RENOVASCULARES
↓12%
10 dias
após
*p<0.05
vs control and +p<0.05 vs 2K-1C (One-way ANOVA)
Nishi EE et al.; unpublished.
"  PAPEL DA ANSR NA
HIPERTENSÃO ARTERIAL
DENERVAÇÃO RENAL REDUZ A LESÃO RENAL NO RIM
CLIPADO
Nishi EE et al.; unpublished.
"  PAPEL DA ANSR NA
HIPERTENSÃO ARTERIAL
DENERVAÇÃO RENAL REDUZ A LESÃO RENAL NO RIM
CONTRALATERAL
"  PAPEL DA ANSR NA
HIPERTENSÃO ARTERIAL
DENERVAÇÃO RENAL POR RADIOFREQUÊNCIA
Esler et al, Lancet, 2009 / Dumas/Papademetriou. Am J Cardiol, 2010.
"  PAPEL DA ANSR NA
HIPERTENSÃO ARTERIAL
DENERVAÇÃO RENAL POR RADIOFREQUÊNCIA
Esler et al, Lancet, 2009 / Dumas/Papademetriou. Am J Cardiol, 2010.
"  PAPEL DA ANSR NA
HIPERTENSÃO ARTERIAL
DENERVAÇÃO RENAL POR RADIOFREQUÊNCIA
Dumas/Papademetriou. Am J Cardiol, 2010.
CONTROLE DA FUNÇÃO RENAL
Mecanismos
Neurais
Sistemas
Hormonais
Ações integradas
HOMEOSTASE
Volume e
composição
sanguínea
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Ø  The Kidney. Brenner and Rector’s. 8ª Edição,
2007, Editora Saunders.
Ø DiBona, G. F.; Kopp, U. C. Neural control of renal
function. Physiological reviews. 77(1):75-197, 1997.
Ø DiBona, G. F.; Esler, M. Translational medicine: the
antihypertensive effect of renal denervation. AJP
298(2):R245-53, 2010.
Ø  Papademetriou, V.; Doumas, M, Tsioufis K. Renal
Sympathetic Denervation for the Treatment of
Difficult-to-Control or Resistant Hypertension. Int J
Hypertens. 2011.