Study of factors which modify the development of norepinephrine-induced acute renal failure in the dog

• Published in: Kidney international Vol. 15; no. 3; pp. 227 - 237
• Main Authors: Patak, Ram V., Fadem, Stephen Z., Lifschitz, Meyer D., Stein, Jay H.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: United States Elsevier Inc 01.03.1979
• Subjects: Acute Kidney Injury - chemically induced; Acute Kidney Injury - prevention & control; Acute Kidney Injury - urine; Animals; Benzolamide - pharmacology; Bradykinin - pharmacology; Chlorothiazide - pharmacology; Dogs; Drug Combinations; Furosemide - pharmacology; Inulin - metabolism; Kidney - blood supply; Kidney - drug effects; Kidney - physiology; Mannitol - pharmacology; Norepinephrine; Osmolar Concentration; Regional Blood Flow; Secretin - pharmacology; Sodium - metabolism; Time Factors
• ISSN: 0085-2538; 1523-1755
• DOI: 10.1038/ki.1979.30

Study of factors which modify the development of norepinephrine-induced acute renal failure in the dog. Previous studies have demonstrated that the fall in inulin clearance which occurs 3 hours after the intrarenal administration of norepinephrine can be markedly attenuated by the prior administration of intrarenal prostaglandin E2 (PGE). Since in the previous studies PGE led to a marked increase in both renal blood flow and solute excretion, we designed the present series of experiments to investigate whether an increase in renal blood flow, solute excretion, or other factors were responsible for the protective effect in the norepinephrine model. Two renal vasodilators, bradykinin and secretin, were evaluated initially. Bradykinin administration prior to norepinephrine administration had a protective effect similar to that previously found with PGE, whereas secretin did not. Both of these vasodilators increased renal blood flow to the same degree, but only bradykinin increased urine flow and solute excretion. The fall in inulin clearance 3 hours after the administration of norepinephrine was also attenuated by two diuretics (mannitol and furosemide) which tended to increase renal blood flow. In contrast, two natriuretic agents, which are also renal vasoconstrictors (chlorothiazide and benzolamide), had no protective effect. Further, chlorothiazide and benzolamide obvicited the protective effect of bradykinin. These studies demonstrate that there are several types of pharmacologic agents which can modify the magnitude of renal functional impairment resulting from extreme renal ischemia. Although the mechanism of the protective effects remain unclear, the findings are compatible with the view that the protective effect noted with PGE, bradykinin, mannitol, and furosemide may be related to an increase in osmolar excretion which occurred with administration of each of these agents. This potentially salutory effect (increased osmolar excretion), however, could be overcome by an agent (e.g., chlorothictzide or benzolamide) which also increased renal resistance prior to the administration of norepinephrine. Etude des facteurs qui modifient l'évolution de l'insuffisance rénale aiguë par la norépinéphrine chez le chien. Des travaux antérieurs ont démontré que la chute de la clearance de l'inuline qui survient 3 heures après l'administration intra-rénale de norépinéphrine peut être atténuée de façon importante par l'injection intrarénale préalable de prostaglandine E2 (PGE). Puisque dans les travaux antérieurs, la PGE a déterminé une augmentation importante à la fois du débit sanguin rénal et de l'excrétion de substances dissoutes, cette série d'expériences a pour but de savoir si une augmentation du débit sanguin rénal ou de l'excrétion de substances dissoutes ou bien d'autres facteurs sont responsables de l'effet protecteur dans le modèle de la norépinéphrine. Deux vasodilatateurs rénaux, la bradykinine et la secrétine ont été initialement étudiés. L'administration de bradykinine préalable à celle de norépinéphrine a un effet protecteur semblable à celui antérieurement observé avec la PGE alors que la secrétine n'a pas cet effet. Ces deux vasodilatateurs augmentent le débit sanguin rénal de la même façon, mais seule la bradykinine augmente le débit urinaire et l'excrétion de substances dissoutes. La chute de la clearance de l'inuline 3 heures après la norépinéphrine est aussi atténuée par deux diurétiques qui tendent à augmenter le débit sanguin rénal (mannitol et furosémide). Au contraire, deux agents natriurétiques qui sont aussi des vasoconstricteurs rénaux (chlorothiazide et benzolamide) n'ont pas d'effet protecteur. De plus, ces deux corps empêchent l'effet protecteur de la bradykinine. Ces études démontrent qu'il y a plusieurs catégories d'agents pharmacologiques qui peuvent modifier l'importance de l'altération fonctionnelle qui résulte d'une ischémie rénale extrême. Quoique le mécanisme de l'effet protecteur reste obscur, ces constatations sont compatibles avec l'idée que l'effet observé avec la PGE, la bradykinine, le mannitol et le furosémide puisse être lié à une augmentation de l'excrétion osmolaire qui est observée au cours de l'administration de chacun de ces corps. Cet effet bénéfique potentiel (l'augmentation de l'excrétion osmolaire) peut, cependant, être annulé par un agent (comme le chlorothiazide ou la benzolamide) qui augmente aussi la résistance rénale préalablement à l'administration de norépinéphrine.