Comparison of natural and artificial vasopressin deficiency: why the latter is lethal?

Abstract

The transgenic mouse technology is widespread, however, untill now 22.0 % of tested null mutations was found to be lethal. The complete lack of vasopressin (AVP) resulted also in preweaning lethality. It is surprising take into consideration the viability of the AVP mutant Brattleboro rats. Thus, AVP is essential for survival, but which of its ubiquiter role is the most important. AVP exerts its effect through specific plasma memb ane receptors. V1a receptors can induce vasoconstriction maintaining blood pressure during hypovolemia. The V1b receptor on the anterior pituitary has a role in stress adaptation. The V2 subtype is located in the kidney and contributes to the antidiuresis. The avp gene consists of a signal peptide, AVP, neurophysin 2 and a C-terminal glycopeptide. The naturally occuring AVP-deficie t Brattleboro rat has a framshift mutation in the neurophysin portion resulting in cental diabetes insipidus. In its hypothalamus AVP is not produced, while in certain peripheral tissues it may be expressed, suggesting the existence of a different synthetic pathway. The avp knockout mice can also be produced, they will be born, but without peripheral AVP administration they will not survive. Comparing available knockout models we can conclude that the combined V1a and V2 receptor mediated effects, namely hypotension and water lost together may led to lethality. As in Brattleboro and targetted knockout mice the local synthesis of AVP in the heart can be maintained and AVP can be released into the general circulation. Thus, in these animals vasoconstriction can compensate the hypovolemia.Key words: Brattleboro rat, vasopressin knockout mice, vasopressin gene, vasopressin receptors, hypovolaemia.Технологии получения трансгенных мышей широко используются при анализе физиологических функций, однако к настоящему времени установлено, что 22,0 % исследованных нуль-мутаций являются летальными. Полное отсутствие вазопрессина (AVP) у трансгенных мышей приводит к их гибели к возрасту отъема от матери. Вместе с тем природные мутантные крысы Brattleboro, лишенные AVP, вполне жизнеспособны. Безусловно, AVP имеет существенное значение для выживания, однако какая из его разнообразных функций является наиболее важной для этого -остается неясным. AVP оказывает свое действие через специфи-ческие рецепторы плазматической мембраны. Рецепторы V1a типа могут вызывать сужение кровеносных сосудов для поддержания артериального давления в течение гиповолемии. Рецептор V1B в передней доле гипофиза играет важную роль в адаптации к стрессу. Рецепторы V2 подтипа, экспрессируемые в почках, способствуют задержке воды в организме. Ген avp содержит последовательности нуклеотидов, кодирующие сигнальный пептид, собственно AVP, нейрофизин 2 и С-терминальный гликопептид. Возникшая естественным путем мутация в районе, кодирующем нейрофизин, вызывает сдвиг рамки считывания и тем самым приводит к появлению AVP-дефицитных крыс Браттлборо (Brattleboro) с центральным несахарным диабетом. В гипоталамусе этих животных AVP не синтезируется, однако в некото...

Neuroendocrine mechanisms underlying estrogen positive feedback and the LH surge

“…Clearly this is an important and complex issue that needs further addressing. Unfortunately, AVP KO mice cannot be studied for LH surges because they die in development (Zelena, 2017), but female Brattleboro rats (with a spontaneous AVP gene mutation) are subfertile, including reduced conception rates and small litters (Boer et al, 1981(Boer et al, , 1982, perhaps due to impaired LH surges (not yet studied).…”