Diabetes Insipidus Nefrogênica - Grupo 8

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Trabalho de Fisiologia Renal – Grupo 8 
Medicina – 3º período - 2011.1 
PCI Sistema Urinário 
Profº. Aníbal Gil Lopes 
Grupo: Thalita Belato de Souza, Thauan de Oliveira Santos, Thiago 
Brilhante Reis, Thiago Pereira Coutinho, Thiago, Thomás Cito Marinho, 
Tiago Naurath Lima, Vanessa do Rosário Costa Mendes, Vinícius Lisboa Pereira 
Lourenço, Vinicius Ribeiro Ferreira Mendonça Gonçalves, Vinícius Zofoli de Oliveira, 
Vitor Dessanti Botafogo Gonçalves. 
 
INTRODUÇÃO 
A Diabetes Insipidus Nefrogênica (DIN) é caracterizada pela inabilidade de se 
concentrar urina, levando o indivíduo a um quadro de poliúria (excessiva produção de urina) e 
polidipsia (excessiva sede). O diagnostico da DIN é dado quando se constata um quadro de 
deficiência na concentração urinária, mesmo com níveis normais ou altos do hormônio 
antidiurético Arginina-Vasopressina (AVP) no sangue. Esse hormônio é produzido em resposta 
ao aumento da osmolaridade do plasma e possui ação antidiurética ao promover a reabsorção 
de água no ducto coletor. 
Testes genéticos moleculares de genes associados a tal doença (AVPR2 e AQP2) podem 
ser utilizados para confirmação de tal diagnóstico, devido ao fato que na maior parte dos casos 
tal patologia tem como procedência heranças genéticas, mas também, em certas situações, 
pode vir a ser adquirida. 
As heranças ligadas ao cromossomo X estão relacionadas com o gene responsável pela 
produção do receptor de vasopressina V2 (AVPR2) e compreendem 90% dos casos de DIN 
herdada, mutações em tal gene levam a formação de um receptor insensível ao AVP 
provocando tal doença. 
Já as heranças autossômicas recessivas (~9% dos casos de DIN hereditária) ou 
dominantes (~1%) estão relacionadas com o gene AQP2, responsável pela produção da 
aquaporina-2, um canal sensível à ação da AVP necessário para reabsorção de água na 
membrana luminal da célula principal. Mutações em tal gene na maioria dos casos impedem 
que esses canais, presentes em vesículas intracelulares, sejam translocados à membrana apical 
das células em que atuam, provocando, dessa forma, uma redução na reabsorção de água. 
 
VASOPRESSINA 
A vasopressina, ou arginina vasopressina peptídeo (AVP), apresenta como função 
principal o aumento da permeabilidade das células principais do ducto coletor à água, além de 
promover um gradiente osmótico que favoreça a reabsorção de água nessa região do 
parênquima renal. Assim, a vasopressina contribui para a formação da hipertonicidade do 
interstício medular, por meio da maior ativação de três canais: do co-transportador NKCC2 
(1Na+:1K+:2Cl-), presente na membrana luminal do ramo ascendente espesso da Alça de Henle; 
do canal ENaC, aumentando a reabsorção de sódio pela membrana luminal das células 
principais dos túbulos coletores; e dos canais UT1 (membrana luminal) e UT3 (membrana 
basolateral) dos ductos coletores, aumentando a reabsorção de uréia do lúmen tubular para o 
interstício medular interno. Todas essas ações visam à reabsorção de água no ducto coletor, 
diminuindo o volume e aumentando a concentração da urina excretada, o que caracteriza a 
antidiurese. Por isso, a vasopressina também é denominada de hormônio antidiurético (ADH). 
 
RECEPTOR DE VASOPRESSINA 
Existem dois tipos diferentes de receptores de vasopressina, cada qual com sua 
própria função após o acoplamento com o AVP: o receptor de vasopressina do tipo V1, 
localizado na musculatura lisa celular, cuja ativação gera vasoconstrição e consequente 
aumento da pressão arterial; e os receptores de vasopressina do tipo V2 (AVPR2), localizados 
na membrana basolateral das células principais do ducto coletor, cuja ativação origina a 
hipertonicidade medular e provoca a reabsorção de água no ducto coletor. No estudo da 
função renal, o AVPR2 apresenta maior destaque. 
 
1) Estrutura do AVPR2 
O AVPR2 é uma proteína 
constituída por 371 aminoácidos, com 7 
domínios transmembrana, 3 alças 
intracelulares e 3 alças extracelulares. 
Pertence à classe dos receptores 
acoplados à proteína G (GPCRs, em 
inglês), além de apresentar um terminal 
NH2 extracelular com sítio para 
glicosilação, um terminal COOH 
intracelular e uma alça citoplasmática 
com vários sítios para fosforilação, em 
que a ação da serina e treonina quinase 
nesses sítios causa a internalização e isolamento intracelular do receptor. O AVPR2 ainda 
apresenta sítios para acilação por ácidos graxos e 2 resíduos de cisteína na 2ª e 3ª alça 
extracelular, permitindo a formação de pontes dissulfeto, o que contribui para o dobramento 
correto da molécula e sua estabilização. 
 
2) Função do AVPR2 
A função do AVPR2 está intimamente ligada à proteína G, sendo acoplada a ela na 
membrana basolateral das células principais do ducto coletor. Em situações de hipernatremia 
e hipovolemia, há estímulo para a secreção de vasopressina. Esta, ao se ligar ao AVPR2, inicia 
uma cascata de sinalização, com ativação seguida da proteína G, produção de AMPc a partir de 
ATP pela adenilato ciclase e estimulação da proteína quinase A (PKA), que irá fosforilar as 
vesículas de aquaporina 2, inserindo-as na membrana apical. Toda essa função permite a 
reabsorção de água do lúmen tubular para o interstício medular e capilares peritubulares, 
buscando retomar a osmolaridade normal do plasma sanguíneo. 
 
Mutações no gene do AVPR2 podem causar Diabetes Insipidus Nefrogênica (DIN) 
ligada ao cromossomo X, doença em que a resposta à vasopressina é ausente ou insuficiente. 
Nessa alteração, os receptores de vasopressina do tipo V2 ficam retidos no retículo 
endoplasmático (RE), sendo instáveis e incapazes de se expressar na membrana basolateral da 
célula. Para reverter tal quadro, são utilizados tanto antagonistas como agonistas (estes de 
descoberta mais recente) não peptídicos para o AVPR2. Os antagonistas, também classificados 
como chaperones, apresentam a capacidade de estabilizar os AVPR2 mutantes, possibilitando 
sua expressão na superfície celular e função de resposta à vasopressina. Já os agonistas não 
Mecanismos envolvidos na ativação do 
receptor de vasopressina tipo 2 (AVPR2). 
Tendo como mecanismo efetor a adenilato 
ciclase e consequente ativação da proteína 
quinase A (PKA) e exocitose dos canais de 
aquaporina 2 (AQP2), essenciais para a 
reabsorção de água nos túbulos coletores 
renais. 
peptídicos, por serem capazes de atravessar membranas celulares, atuam diretamente nos 
AVPR2 mutantes retidos no RE, ativando sua cascata de sinalização acoplada á proteína G 
intracelularmente. Assim, há expressão de aquaporina 2 na membrana luminal mesmo sem 
haver receptores de vasopressina V2 na membrana basolateral. Os agonistas não peptídicos, 
por atuarem diretamente sobre a função do AVPR2, sem a necessidade da sinalização prévia 
por AVP, são mais específicos que os antagonistas. Com isso, percebem-se vantagens 
terapêuticas dos agonistas em relação aos antagonistas, em que o uso daqueles evita o 
advento de efeitos colaterais mais significativos. 
 
Estrutura química de (1) VA88, (2) VA89 e (3) OPC51, agonistas não peptídicos. 
 
 
AQUAPORINA 
Aquaporinas são proteínas de 
membrana que transferem água e 
pequenos solutos através de 
membranas celulares. Dos 11 tipos de 
aquaporina (AQP) conhecidos, pelo 
menos sete são expressos nos rins: 1, 
2, 3, 4, 6, 7 e 11. AQP2 é abundante 
nas células principais do ducto coletor 
e é o alvo pelo qual a vasopressina 
regula a permeabilidade do ducto 
coletor à água e a regulação do 
balanço de água corporal pela alça de Henle, por isso, vamos nos ater mais a ela. Mutações no 
gene da AQP2 causam Diabetes Insipidus Nefrogênica, uma doença em que o rim é incapaz de 
concentrar a urina em resposta à vasopressina. 
 
Estrutura 
Um monômero de AQP 
consiste em 6 domínios 
transmembrana conectados por 
5 alças (A até E) e seus C e N 
terminais localizados intracelular. 
As alças B e E se encontram em 
seu padrão NPA (asparagina-
prolina-alanina), formando um 
poro hidrofílico seletivo para a 
transferência da água atravésda 
bicamada lipídica. 
VIAS DE SINALIZAÇÃO 
A permeabilidade osmótica 
à água é significantemente 
aumentada com a estimulação 
pela vasopressina (AVP). Na 
ausência de AVP, há pouca AQP2 
na membrana plasmática apical, a 
qual, com isso, fica com uma 
permeabilidade muito baixa e evita 
da água ser reabsorvida da urina. 
AQP3 e AQP4 estão presentes 
constitutivamente na membrana 
basolateral, então, a 
permeabilidade a água nessa é sempre alta. Vasopressina se liga a receptores V2 na membrana 
basolateral, o que ativa a adenilciclase (AC), causando um aumento nos níveis de AMPc na 
célula. Isso ativa a proteína quinase A (PKA), que fosforila AQP2, assim como outros alvos. Com 
a fosforilação, a AQP2 é translocada para a membrana plasmática apical, aumentando a sua 
permeabilidade. Quando os níveis de AVP caem, AQP2 volta por endocitose a partir da 
membrana plasmática apical. Mudanças a longo prazo na expressão de AQP2 dependem de 
múltiplas cascatas de sinalização. A mais estabelecida envolve AMPc via fosforilação do CREB e 
CRE. Entretanto, outros sinais incluindo prostaglandinas, também parecem ser importantes, 
mas muito trabalho deve ser feito para caracterizá-los. 
 
EXOCITOSE E ENDOCITOSE DE 
AQUAPORINAS 2 
Elementos de citoesqueleto estão 
envolvidos no tráfico de AQP2. 
Microtúbulos parecem coordenar o 
movimento dos canais de água. São 
estruturas polares decorrentes dos centros 
organizadores de microtúbulos (MTOCs), 
onde seu pólo negativo está ancorado e 
seu pólo positivo crescendo para a célula. 
A dineína e a dinactina, proteínas motoras, 
associam-se ao pólo positivo do microtúbulo e participam do deslocamento celular de 
vesículas contendo AQP2: a dinactina está presente na membrana de vesículas de AQP2 e 
media a interação entre a dineína e a vesícula; a dineína, estabelece a conexão entre a 
dinactina e o microtúbulo. Quando a célula se encontra em situação de repouso, a actina 
forma uma rede que ancora vesículas de AQP2, impedindo sua chegada à membrana apical. É 
necessário que haja uma reorganização da rede de actina para ocorrer o tráfego das vesículas 
de AQP2. A vasopressina despolimeriza a actina, levando à reorganização da rede. 
A fusão das vesículas de AQP2 às membranas, que ocorrem na chegada de um sinal, é 
similar à situação na sinapse neural. Há proteínas específicas em vesículas (vSNAREs) e na 
membrana plasmática (tSNAREs) que interagem com componentes do complexo de fusão para 
induzir a fusão de vesículas apenas com a membrana alvo. vSNAREs como VAMP-2 estão 
presentes nas células principais do ducto coletor e localizadas com AQP2 nas vesículas. 
tSNAREs também estão presentes, por exemplo, sintaxina-4. SNAP23, uma tSNARE, também 
foi encontrada nas células principais do ducto coletor na membrana plasmática apical e em 
vesículas com AQP2. SNAP23 interage com sintaxina-4 e com VAMP-2, contribuindo para a 
especifidade do destino e fusão das vesículas de AQP2 na membrana apical. Estudos mostram 
a importância do aumento da [Ca+2 ] intracelular na fusão de vesículas à membrana. 
Enquanto o processo de acúmulo de AQP2 na superfície celular depende da 
fosforilação do canal por PKA induzida por vasopressina, a desfosforilação de AQP2 não é 
necessária para a sua internalização. O simples desligamento da vasopressina ao receptor V2 
ou a estimulação do receptor E3 pela prostaglandina E2 quando adicionada após vasopressina 
estimulam a remoção de AQP2 da superfície da célula, mas não alteram o estado de 
fosforilação do canal. 
Durante o processo endocítico de reciclagem de AQP2, o canal se acumula em fossas 
recobertas de clatrina. A clatrina consiste em uma estrutura de 3 eixos (tríqueto), que se 
reúnem para formar uma gaiola de hexágonos e pentágonos que se anexa à membrana 
plasmática via o complexo AP2. A adição de epsina é feita de modo que seu domínio ENTH se 
ligue a cabeça lipídica da membrana, diretamente com PIP2, enquanto seu domínio CLAP 
interage com a clatrina e com AP2. A epsina é responsável pela formação da curvatura da 
fossa, pela ligação da clatrina com a membrana e pela orientação espacial e de ordenação das 
vesículas. Após as fossas atingirem certo diâmetro e certo nº de clatrinas polimerizadas, a 
dinamina promove a fissão do pescoço das depressões, com o uso de GTP, e elas se tornam 
vesículas intracelulares. 
 
DIABETES INSIPIDUS NEFROGÊNICA HEREDITÁRIA AUTOSSÔMICA DOMINANTE 
A AD-DIN é responsável por menos de 1% dos casos de DIN congênita e, assim como 
outros tipos de doenças autossômicas dominantes, pode ser subclinicamente mais branda que 
sua forma recessiva. 
Todas as mutações identificadas nesse tipo de doença são bem específicas, 
interferindo apenas na cauda C-terminal da aquaporina-2 (AQP2), que não faz parte do 
segmento que forma o poro por onde a água passa. Dessa forma, embora o canal permaneça 
funcional, ela não é expressa na membrana apical, uma vez que a cauda COOH-terminal é de 
extrema importância para sua externalização. 
 Uma das características mais marcantes da forma dominante é que sua AQP mutante 
consegue interagir com a AQP normal 
(wt-AQP2) formando 
heterotetrâmeros. Esses, ao invés de 
serem expressos na membrana apical, 
serão desviados para a membrana 
basolateral ou ficarão retidos em 
vesículas intracelulares, como no 
Complexo de Golgi, lisossomos ou 
endossomos, resultando em 
quantidades insuficientes de AQP2 na 
membrana apical, o que explica a 
herança dominante da NDI nesses 
pacientes. Assim, como a wt-AQP2 é 
retida nesses heterotetrâmeros junto 
com a AQP2 mutante e é desviada, a 
reabsorção de água no ducto coletor é 
severamente afetada. 
O gene mutante da aquaporina 
que leva à AD-DIN, pode introduzir um 
sinal de desvio ou então remover o 
sinal de externalização da wt-AQP2 
para a membrana apical. 
A partir da criação de ratos 
contendo mutações que levam à AD-
DIN, pôde-se dar início a vários testes de drogas de potencial interesse no tratamento de AD-
DIN. Rolipram, um inibidor de fosfodiesterase 4, mostrou-se capaz de aumentar a 
osmolalidade da urina, sugerindo um potencial papel para esse inibidor no tratamento do AD-
DIN se os resultados forem reproduzidos em humanos. Constatou-se que antes do tratamento 
com esse inibidor de PDE, sob condição de hidratação, a wt-AQP2 é presente no citosol e 
também na membrana basolateral com a AQP2 mutante. Depois do tratamento com Rolipram, 
a quantidade de wt-AQP2 na membrana apical aumenta. A localização basolateral da AQP2 
mutante não muda. Esses achados indicam que Rolipram aumenta a translocação apical da wt-
AQP2 pelo mesmo mecanismo que a AQP2 é regulada pela desidratação. De fato, o aumento 
na osmolalide na urina não é observado em um rato knockin desidratado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DIABETES INSIPIDUS NEFROGÊNICA AUTOSSÔMICA RECESSIVA 
Assim como a DIN dominante, a DIN recessiva se manifesta quando ocorrem mutações 
no gene AQP2 (gene codificante da Aquaporina tipo 2, localizado no cromossomo 12 posição 
12q-13). Entretanto, na DIN recessiva, essas mutações se apresentam predominantemente 
entre o primeiro e o último domínio transmembrana, ou seja, na região central (core) da 
Aquaporina tipo 2 (AQP2). Como o poro (local por onde ocorre passagem de água) da AQP2 se 
forma exatamente em sua região central, as mutações nessa região podem ocasionar a 
formação de AQP2 não funcionais, pois geram dobramentos incorretos e instáveis na estrutura 
da proteína que prejudicam sua funcionalidade. 
Aproximadamente 10% dos pacientes com DIN possuem mutações no gene para 
AQP2. Desses 10%, mais de 90% são diagnosticados com a forma recessiva da doença. Já 
foram relatadas 39 mutações na AQP2, das quais 32 estão envolvidas com a DIN recessiva. 
As AQP2 mutantes características da DIN recessiva são, em sua grande parte, retidas 
no Retículo Endoplasmático (RE), que realiza uma espécie de controle de qualidade sobre 
essas proteínas. Assim, elas não se deslocam até a membrana plasmática apical das células 
principaisdo ducto coletor e são rapidamente degradadas no meio intracelular por enzimas 
dos proteossomos. Devido a essa rápida degradação, proteínas AQP2 não são encontradas na 
urina de pacientes que sofrem de DIN recessiva, o que contrasta com o observado em pessoas 
saudáveis. 
As AQP2 mutantes características da DIN recessiva não possuem a capacidade de se 
oligomerizarem formando heterotetrâmeros (efeito específico negativo) com o tipo selvagem 
de AQP2 (wt-AQP2), diferentemente do que ocorre na DIN dominante. Assim, pode-se explicar 
o fenótipo saudável das pessoas que carregam apenas um alelo para DIN recessiva. 
Existem duas maneiras pelas quais os mutantes de AQP2 podem causar DIN recessiva: 
por não conseguirem se deslocar até a membrana plasmática, ficando retidos no RE ou por 
não serem funcionantes. Portanto, não se deve pensar que todas as mutações de AQP2 
relacionadas à DIN recessiva causam o não funcionamento da proteína. Atualmente, são 
pesquisados os usos de chaperones (proteínas que asseguram o dobramento correto de outras 
proteínas no meio intracelular) químicos no tratamento da DIN recessiva. Esses chaperones 
químicos podem trazer benefícios se forem utilizados, por exemplo, para permitir que 
mutantes de AQP2 parcialmente funcionantes se desloquem para a membrana plasmática das 
células e não fiquem retidos no retículo endoplasmático. 
 
DIABETES INSIPIDUS NEFROGÊNICA LIGADA AO X 
As causas genéticas são ligadas ao X (mutações ocorridas no gene AVPR2) ou 
autossômica (mutações no gene da AQP2), sendo que a ligada ao X corresponde a cerca de 
90% das causas genéticas (XNDI). O AVPR2 está localizado no gene Xp28 e codifica o receptor 
V2 da vasopressina (V2R), um receptor acoplado a proteína G (GPCR), expresso nas células do 
ducto coletor renal. 
Chaperones farmacológicas (antagonistas do receptor V2R) e Agonistas do receptor 
V2R podem resgatar parcialmente a expressão na superfície celular e a atividade funcional dos 
receptores V2 mutantes mal-formados, que caso contrário seriam marcados para degradação 
nos proteassomos intracelulares. 
Em indivíduos normais, a AVP produzida é levada até os rins pela corrente sanguínea 
onde se liga ao seu receptor V2, localizado na membrana basolateral das células principais, o 
qual é ligado a uma PTN G estimulatória. Assim, a ativação da PTN G estimulatória irá levar ao 
aumento dos níveis de AMPc intracelular graças à ativação da adenililciclase. O aumento dos 
níveis de AMPc ativará a PKA, que por sua vez irá fosforilar os tetrâmeros de AQP-2. A 
fosforilação de pelo menos três dos quatro monômeros de AQP-2 já é suficiente para 
promover a sua apresentação na membrana a partir das vesículas onde elas estavam 
encerradas. Com isso a membrana fica permeável à água, e ela pode ser reabsorvida seguindo 
o gradiente de sódio e uréia, de modo a corrigir os estados de hipovolemia ou hipernatremia 
que estimularam inicialmente a liberação da AVP pela hipófise. 
Quando água suficiente é reabsorvida para atingir a homeostase, os níveis de AVP 
caem, e as AQP-2 voltam a ser internalizadas. Esse ciclo pode se repetir até 6 vezes com a 
mesma molécula de AQP-2. 
 
Via da exposição dos canais AQP-2 
na membrana luminal das celulas principais 
a partir do estímulo inicial da AVP quando 
se liga no seu receptor V2, em um individuo 
normal (A) e em um individuo com NDI (B) 
 
A DIN ligada ao X é a forma 
congênita mais comum de DNI, onde 
ocorre uma mutação com perda de 
função do gene AVPR2, responsável por 
codificar o receptor da AVP, que faz 
parte da família de receptores ligados à 
PTN G. 
Já foram descritas mais de 200 
mutações do gene AVPR2 
(http://www.medicine.mcgill.ca/nephro
s/avpr2.html), cada uma com um 
mecanismo molecular particular, que 
resultam em grave interferência na sinalização do receptor V2 da AVP, tornando as células 
principais insensíveis ao AVP. Como o tratamento farmacológico depende do mecanismo 
intrínseco da mutação, as diversas mutações foram agrupadas em cinco classes, sendo a 
segunda a mais importante. 
A classe 2 de mutações incluem a inserção/deleção ou missense de uma ou mais 
trincas de nucleotídeos (geralmente apenas 1 aminoácido na molécula do receptor inteiro está 
afetado), que geram PTNS completamente sintetizadas e funcionantes, que , no entanto, ficam 
retidas no retículo endoplasmático e/ou complexo de Golgi, entre outros compartimentos 
citoplamáticos. Esta organela é responsável pela verificação da qualidade das proteínas 
sintetizadas, e retêm PTNS mal-formadas. Como a classe 2 compromete cerca de 45% das 
mutações do V2R, a degradação intracelular dos V2R mutantes pelos proteassomos representa 
uma importante causa da DNI. É importante notar que a única causa da NDI nestes casos, é o 
fato de os receptores V2, retidos nos compartimentos intracelulares, não estarem expostos à 
AVP; já que a AVP não é capaz de atravessar a membrana plasmática para agir dentro da 
célula. 
Como as mutações missense do V2R são as mais comuns, as terapias para a NDI se 
baseiam na premissa de que o receptor V2 está integro, e apenas retido nos compartimentos 
intracelulares, principalmente o retículo endoplasmático . 
Nesse sentido estão sendo desenvolvidos agonistas não-peptídicos específicos para o 
V2R permeáveis à membrana plasmática. A lógica deles é que o seu tamanho reduzido e sua 
alta hidrofobicidade permitam a sua passagem através de membranas plasmáticas, de modo a 
melhorar a sua absorção pelo trato gastrintestinal (em comparação com o dDAVP que é 
peptídico), e a sua entrada nas células principais dos ductos coletores renais. A entrada dos 
agonistas do receptor V2R nas células principais foi capaz de induzir um aumento no nível do 
AMPc intracelular em seis dos sete mutantes testados, quando o dDAVP (incapaz de atravessar 
a membrana plasmática) não foi capaz de fazê-lo, indicando que a capacidade de entrar na 
célula foi crucial para a recuperação da função dos receptores V2 da vasopressina. Nesses 
casos houve ativação dos receptores V2 retidos dentro do retículo endoplasmático, sem que 
estes receptores precisassem sair deste compartimento intracelular. Desse modo houve a 
cascata normal da ativação do V2R e a conseqüente exposição das AQP-2 na membrana 
luminal das células principais. 
 
Mecanismo proposto para 
a o mecanismo intracelular de 
ativação do receptor de 
vasopressina tipo 2 (V2R). De 
modo semelhante aos 
antagonistas permeáveis à 
membrana, os agonistas se ligam 
ao V2R retido dentro do reticulo 
endoplasmático, porém, ao invés 
de estabilizá-lo, ele o ativa 
diretamente, através de 
complexos PTN G-Adenilato 
ciclase, pré-formados. Como 
resultado final, há aumento dos 
níveis de cAMP e conseqüente ativação da PKA, a qual é responsável por induzir o tráfego das vesículas 
de AQP-2 estocadas e a sua fusão com a membrana plasmática luminal. Dessa forma, é restaurada a 
função renal do fenótipo NDI. 
 
Podemos concluir que o efeito dos agonistas não-peptídicos nos V2R mutantes 
depende do tipo de mutação considerado e do agonista utilizado, e os estudos mostram 
claramente o potencial do uso dos agonistas do V2R permeáveis à membrana como futuro 
tratamento para a NDI causada por receptores V2 de vasopressina mal-formados. 
Chaperones farmacológicas são pequenas moléculas não-peptídicas que se ligam aos 
GPRC estimulatórios e os estabilizam, para promover seu posicionamento na localização 
correta na membrana, assim como restaurar a sua função. O SR121463, por exemplo, é um 
potente antagonista específico ao V2R que também atua como uma chaperone para o V2R, e 
que aumenta a expressão na superfície da célula e a sensibilidade ao AVP de alguns mutantes 
V2R apesar de não restaurar por completo a atividade do receptor mutante quando 
estimulado por dDAVP. 
A mutação L57R, por exemplo, assim como outras missense, comprometem o 
transporte do receptor do retículo endoplasmático (RE) para a membrana das células 
principais. O SR121464 resgata parcialmente a funçãodo L57R ao se difundir na célula e no 
lúmen do ER, se ligando ao V2R e permitindo uma mudança de conformação que permite seu 
trânsito para a membrana celular. Isso faz com ele seja possivelmente utilizável no tratamento 
da XNDI, associado ao fato de ser bem tolerado e oralmente ativo em humanos. 
Essas chaperones farmacológicas oferecem, portanto, uma terapia específica e 
marcada para a XNDI causada por mal-formações nas proteínas devido à mutação missense. 
 
Resgate da expressão do 
V2R na membrana luminal pela ação 
dos antagonistas (chaperones) do 
V2R permeáveis à membrana 
plasmática (1), que se ligam aos V2R 
mutantes e estabilizam sua 
conformação (2), permitindo que 
elas saiam do RE e sigam para a 
membrana plasmática (3), onde 
passam a responder à AVP 
circulante (4). 
 
 
 
SÍNDROME DA ANTIDIURESE INAPROPRIADA NEFROGÊNICA 
A Síndrome da Antidiurese Inapropriada Nefrogênica (NSIAD) é caracterizada por um 
ganho de função do receptor de vasopressina V2 (V2R) a partir de mutações no gene 
responsável pela sua síntese (AVPR2). Essa patologia foi estudada por Feldman et al 2005, 
Knoers 2005, cujo trabalho identificou mutações no códon 137 do gene AVPR2, que levam a 
substituição da arginina originalmente codificada por uma cisteína ou leucina, de acordo com 
cada caso estudado. Tal alteração levou a ativações constitutivas desse receptor, 
desencadeando uma cascata de sinalização (como já foi comentada) contínua, aumentando os 
níveis de AMPc intracelular (produzido pela Adenilato Ciclase), e consequentemente, ativando 
as proteínas quinases responsáveis pelas fosforizações que caracterizam sua função, e que 
nessas condições (ativação continua), promovem a ininterrupta absorção de água nos rins, 
caracterizando tal síndrome. 
A NSIAD apresenta-se pela dificuldade do organismo em excretar água nos rins, 
levando o indivíduo a uma inapropriada concentração da urina e consequentemente gerando 
quadros de hiponatremia, hipoosmolaridade e natriurese. Além disso, indivíduos com tal 
síndrome apresentam relativa baixa concentração de aldosterona e renina 
(consequentemente de angiotensina II). A baixa concentração desses hormônios reflete-se na 
diminuição da reabsorção de sódio, demonstrando uma tentativa do organismo em manter 
seus níveis volêmicos, o que, por conseguinte agrava os quadros de hiponatremia e 
hipoosmolaridade do plasma, provocando um aumento da natriurese e da osmolaridade 
urinária. 
 
DIABETES INSIPIDUS NEFROGÊNICA ADQUIRIDA 
O lítio é um agente terapêutico comum usado no tratamento de paciente com 
transtornos de humor diversos. Entretanto, ele esta associado a diversas formas de lesões 
renais, na qual a mais prevalente delas é o comprometimento da habilidade de concentração 
urinária, que se faz presente em pelo menos 50% dos indivíduos em terapia crônica com lítio. 
O decaimento da habilidade de concentração urinária, inicialmente, pode ser reversível assim 
que cessar o uso do lítio. Contudo, o uso prolongado se traduz numa evidente e irreversível 
poliúria e polidipsia em pelo menos 20 % dos casos, com uma resistência à ação da Arginina 
Vasopressina (AVP ou ADH), caracterizando a Diabetes Insipidus Nefrogênica (DIN). Essa lesão 
funcional é associada com a fibrose intersticial crônica local, predominantemente na região 
medular renal, podendo ser progressiva, levando a um estagio final de falência renal. Tem sido 
proposto que a polidipsia e a poliúria centralmente dirigida, que acompanham muitos 
transtornos psiquiátricos, pode contribuir diretamente para a lesão renal, ao invés do lítio 
isoladamente. Movig et al. têm sugerido que o uso concomitante de antidepressivos 
serotoninérgicos com lítio está associado a uma maior incidência de poliúria. 
O lítio entra nas células principais do ducto coletor predominantemente via os canais 
de sódio epiteliais (ENAC), localizado na membrana apical. O canal ENAC mostra grande 
seletividade tanto pra Na+ como para o Li+, além de ser estimulado pela aldosterona e inibido 
pela baixa concentração de amilorida. O lítio inibe a estimulação do AVP e, 
consequentemente, inibe a translocação da aquaporina 2 (AQP2) do citoplasma para a 
membrana apical, pois inativa a adenilato ciclase, inibindo a proteína quinase A (PKA) e 
impedindo que ela fosforile a AQP2 citoplasmática, que é fundamental para o transporte e 
para a inserção dela na membrana. Falhas na inserção da AQP2 levam a oferta de um fluido 
hiposmótico no ducto coletor medular, limitando a capacidade de reabsorção de água, 
resultando na excreção de um grande volume de urina diluída. Exposição prolongada ao lítio 
pode causar baixa expressão do gene da AQP2. 
Baumgarten et al. demonstrou que a redução da excreção urinária de AQP2 pode ser 
um eficaz marcador de defeitos na concentração urinária, e tiveram a confirmação da 
correlação de medidas da AQP2 urinária e sua concentração em resposta à privação de água e 
desmopressina (DDAVP), que estimula a concentração urinária, em indivíduos normais e 
participantes saudáveis em uso de lítio por 4 semanas. 
Embora tenha havido certo numero de estudos experimentais investigando as ações 
do lítio, atualmente não há dados clínicos correlacionando a exposição de lítio com mudança 
na capacidade de concentração urinária, a resposta ao DDAVP e excreção urinária de AQP2. 
Amilorida tem sido conhecida por inibir a absorção de lítio no ducto coletor, sendo usada 
clinicamente para melhorar a DIN. 
O decréscimo da excreção urinária de AQP2, causado pela longa exposição do 
individuo ao lítio, demonstra a redução de sua inserção na membrana apical das células 
principais do ducto coletor, promovendo uma menor concentração urinária e uma dificuldade 
na resposta ao AVP. Contudo, Deen et al. demonstrou que a baixa estimulação do AMPc e da 
AQP2 são parcialmente independentes um do outro, pois mudanças na excreção urinária de 
AMPc são mais variáveis do que as mudanças de excreção da AQP2, mas ainda exibiram uma 
tendência aparente para a baixa estimulação, como a diminuição da habilidade de responder 
ao DDAVP. Como nem todos os indivíduos que são expostos ao lítio adquirem DIN, acredita-se 
que deve haver alguma predisposição genética para a ocorrência de tal doença. 
 
O papel da sinalização purinérgica na DIN induzida pelo Lítio 
Análises feitas nos padrões de ingestão de água , quantidade de urina excretada e 
osmolaridade urinária foram realizadas em pacientes que fazem uso de medicamentos 
contendo Li , e também em camundongos submetidos a uma dieta rica em lítio. Os resultados 
analisados foram comparados aos de indivíduos normais e foi constatado que tanto os 
pacientes que usam medicamentos a base de Li regularmente, como os camundongos 
submetidos à dieta com Lítio apresentavam padrões fisiológicos semelhantes a um quadro de 
Diabetes Insipidus. Além disso , tal situação não era contornada com a aplicação de AVP 
(vasopressina) , o que caracteriza a DI com sendo Nefrogênica (incapacidade de concentrar 
urina por não responder ao estímulo de AVP). 
A DI Nefrogênica pode ter várias causas ( genética autossômica dominante, recessiva , 
ligada ao X , ou ainda adquirida). O lítio é ,portanto, comprovadamente um dos fatores que 
induz a um quadro de diabetes insipidus nefrogênica. Sua ação final se caracteriza por elevar a 
produção e secreção de prostaglandinas (PGE2 principalmente) nos tecidos renais. 
PGE2 tem ação diurética por reduzir a reabsorção no néfron e aumentar o fluxo 
urinário , mas além disso ainda tem uma ação antagônica a ação de AVP ( não se sabe ao certo 
como ) , bloqueando , dessa maneira , seu estimulo , e reduzindo a exposição de AQP2 nas 
células do ducto coletor medular. 
A via de sinalização que leva a produção de PGE2 é desencadeada por agonistas 
purinérgicos (nucleotídeos extracelulares contendo purina em sua composição molecular) 
atuando sobre receptores da família P2y, que por sua vez lançam segundos mensageiros 
intracelulares por degradação de fosfolipídeos de membranapor ação de fosfolipases, 
produzindo assim ácido araquidônico. O ácido araquidônico será o substrato para a produção 
de PGE2, sendo necessária a ação de ciclooxigenases (COX1 e COX2) para catalisar essa reação. 
O lítio, não se sabe ainda de que maneira, aumenta a expressão de certo subtipo 
específico de receptor purinérgico, o P2y4, na membrana de células do ducto coletor medular. 
Esse subtipo (aumentado numa proporção de 340% em relação a indivíduos normais) 
responde a ação de ATPyS , UTP e ADP , enquanto que o subtipo mais comum , P2y2 , é 
insensível ao ADP. Esse ganho é suficiente para aumentar em muito a produção de PGE2 pelas 
células do ducto medular dos indivíduos com ingestão excessiva de lítio em suas dietas. 
Obs: P2y2 é o receptor mais abundante presente nas células dos ductos coletores 
medulares tanto de indivíduos normais como nos afetados pelo Li .Por isso , é o subtipo mais 
importante envolvido no aumento da produção de PGE2. 
Obs2: A ativação de receptores P2y2 e P2y4 inibem a ação de canais ENaC. 
O lítio atua ainda sobre as ciclooxigenases de duas maneiras, uma direta e uma 
indireta. A ação direta diz respeito ao aumento da expressão de COX1 e COX2 em indivíduos 
com alta ingestão de lítio. A ação indireta se relaciona à disponibilidade de substrato para tais 
enzimas agirem. Como dito anteriormente, o Li induz o aumento da expressão de P2y4, e 
assim aumenta a resposta ao estimulo purinérgico. Quanto mais estímulo (purinérgico) a 
célula responder, maior será sua produção de ácido araquidônico, e logo, maior a 
disponibilidade de substrato para COX (1 e 2), convertendo-o em PGE2. 
A melhor compressão dos fenômenos moleculares desencadeados pelo lítio permite o 
desenvolvimento de formas de combate a seus efeitos indesejados no organismo. 
Por exemplo , um antagonista às moléculas purinérgicas que agem nos receptores P2y 
seria capaz de reduzir a sinalização purinérgica , logo , a produção de PGE2 excessivo induzida 
pelo lítio , e combateria boa parte dos sintomas desencadeados por esse metal. 
Drogas como a indometacina e um inbidor especifico da COX2 podem suprimir a 
produção de PGE2 , porém causariam a inibição direta das ciclooxigenases, o que pode causar 
uma toxicidade permanente nos rins , com elevação da quantidade plasmática de lítio a níveis 
tóxicos.