l-arginine Supplementation Increased Only Endothelium-Dependent Relaxation in Sprague-Dawley Rats Fed a High-Salt Diet by Enhancing Abdominal Aorta Endothelial Nitric Oxide Synthase Gene Expression

Abstract

Background: Abnormal vascular reactivity and reduced expression of endothelial nitric oxide synthase ( eNOS) gene are hallmark of salt-induced hypertension in rats. Although l-arginine is an established vasodilator, the mechanism by which it modulates vascular reactivity in salt-induced hypertension is not clearly understood. Objectives: This study was designed to investigate the mechanism by which oral l-arginine supplementation modulates vascular reactivity and eNOS gene expression in Sprague-Dawley rats fed a high-salt diet. Methods: Forty-eight weaned male Sprague-Dawley rats of weight range 90 to 110 g were randomly divided into 6 groups of 8 rats per group. Group I was fed normal rat chow ad libitum and served as the Normal Diet group. Group II was fed a diet that contained 8% NaCl. Groups III and IV took normal and high-salt diet, respectively, and then received oral l-arginine supplementation (100 mg/kg/day), while groups V and VI took normal and high-salt diet, respectively, and then were co-administered with both l-arginine and l-nitro-arginine methyl ester (L-NAME; 100 mg/kg/day and 40 mg/kg/day, respectively) orally. At the end of 12-week experimental period, the animals were sacrificed to assess vascular reactivity and gene expression level. Results: Our results show that high-salt diet significantly reduced ( P < .05) endothelium-dependent relaxation response to acetylcholine and qualitatively reduced eNOS gene expression in the abdominal aorta of the rats. However, l-arginine supplementation improved the impaired endothelium-dependent relaxation and nitric oxide level while ameliorating the reduced eNOS gene expressions. Conclusion: This study suggests that oral supplementation of l-arginine enhances endothelial-dependent relaxation in rats fed a high-salt diet by ameliorating eNOS gene expression in the abdominal aorta of the rats.

Amelioration of Cisplatin-Induced Ototoxicity in Rats by L-arginine: The Role of Nitric Oxide, Transforming Growth Factor Beta 1 and Nrf2/HO-1 Pathway

“…c) Cisplatin + L-arginine group; received L-arginine orally in a dose of 100 mg/kg body weight daily for seven days before and continued for 3 days after cisplatin injection (Adejare et al, 2020).…”

L-arginine and lisinopril supplementation protects against sodium fluoride–induced nephrotoxicity and hypertension by suppressing mineralocorticoid receptor and angiotensin-converting enzyme 3 activity

“…The administration of drugs was done daily. The concentration of NaF (Oyagabemi et al 2021) and the dosages of L-Arginine (Adejare et al, 2020) and Lisinopil (Oyagabemi et al, 2021) were chosen based on the previous literature. The rats were kept in wire mesh cages under controlled light cycle (12 h light/12 h dark) and fed with commercial rat chow ad libitum and liberally supplied with water.…”

La disfunción endotelial y la inflamación crónica como mecanismos en el desarrollo de fibrosis del miocardio durante la enfermedad renal crónica

“…En pacientes con falla cardiaca se daña la capacidad de bombeo cardiaco y se reduce el flujo sanguíneo cardiaco debido al daño en la vasodilatación dependiente del endotelio (Miller et al, 2003). En un estudio reciente de Adejare et al, 2020; se observó que la suplementación oral con L-arginina en un modelo de hipertensión inducida por sal en ratas Sprague-Dawley, incrementó la expresión génica de eNOS en la aorta abdominal en las ratas y mejoró la relajación del endotelio dependiente de acetilcolina (Adejare et al, 2020). Adicional a estos efectos benéficos de la Larginina, se ha observado que la suplementación crónica de L-arginina en pacientes con falla cardiaca crónica, incrementa la vasodilatación dependiente del endotelio (Hambrecht et al, 2000) con lo que se destaca que la suplementación exógena puede servir como una estrategia terapéutica en el desarrollo de alteraciones cardiovasculares durante la ERC.…”

“…En relación con esto, existen estudios en los que se ha mostrado que los pacientes con ERC tienen niveles reducidos de NO y que los niveles de L-arginina, un sustrato de eNOS, disminuyen en los pacientes con daño cardiovascular (Kumar et al, 2014;Ochodnický et al, 2006). Existen otros estudios en los que se ha mostrado que la suplementación con L-arginina aumenta la relajación dependiente del endotelio en ratas con hipertensión inducida por cantidades altas de sal (Adejare et al, 2020) y también incide en la disminución de la presión arterial en pacientes con daño renal, sin embargo, no se sabe si este efecto es mediado por una mayor activación de NO o por la acción en otros mecanismos (Khalaf et al, 2019). Adicionalmente, se sabe que la disfunción endotelial mediada por ADMA, un análogo de L-arginina e inhibidor competitivo de eNOS, precede la enfermedad arterial coronaria, disminuye los niveles de NO y se relaciona con otros factores de riesgo cardiovascular (Sibal et al, 2010).…”

“…En la actualidad existe controversia con el uso de aminoácidos como la Larginina o L-citrulina, sustratos de la eNOS, en el tratamiento clínico de pacientes hipertensos y con enfermedades crónicas renales y cardiacas. Aunque en este estudio destacamos el papel benéfico de la L-arginina en un modelo que simula las alteraciones cardiovasculares observadas en humanos durante la ERC, hay otros estudios clínicos que demuestran una paradoja entre la cantidad de L-arginina y la saturación de la Km de la eNOS por lo que se piensa que las elevadas concentraciones de L-arginina en plasma no incrementen la producción endógena de NO (Khalaf et al, 2019), sin embargo, la producción de L-citrulina si se ha visto benéfica pero se necesitan más estudios que engloben otras patologías más allá de modelos de hiper-tensión (Adejare et al, 2020). Es importante destacar que los pacientes con ERC cursan con niveles reducidos de NO, L-arginina y en estados más avanzados de ERC, se reduce la L-citrulina por lo que se ha determinado que la reducción en la biodisponibilidad de NO es un desencadenante del empeoramiento en la función renal (Reddy et al, 2014).…”