Empagliflozin aumenta il pH urinario tramite interazione con NHE3 nel tubulo prossimale

Gli SGLT2 inibitori (SGLT2i) svolgono effetti cardio e nefroprotettivi. Uno dei meccanismi proposti consiste nell’inibizione dello scambiatore sodio-idrogeno (NHE), espresso sia a livello cardiaco (NHE1) che renale (NHE3). Nel rene, NHE3 colocalizza con SGLT2 nel tubulo prossimale. Studi nell’animale hanno dimostrato un’interazione funzionale tra i due trasportatori, facilitata dall’azione di MAP17. Scopo di questo studio è esplorare l’effetto acuto dell’inibizione di SGLT2 sul pH urinario e sul bilancio idroelettrolitico in soggetti sani, valutando l’eventuale coinvolgimento di NHE3. Venti volontari maschi (età 29±2 anni) sono stati sottoposti, a digiuno, ad uno schema di idratazione prestabilito con assunzione di Empagliflozin 25 mg al tempo t0 e t240. Ad intervalli di tempo definiti sono state raccolte aliquote plasmatiche ed urinarie, con misura del pH a fresco. Sono stati misurati l’escrezione frazionale degli elettroliti e i corpi chetonici plasmatici e urinari. Dalle urine raccolte sono state isolate e caratterizzate le cellule tubulari renali di sfaldamento, con estrazione di RNA e proteine e valutazione dell’espressione di NHE3 e MAP17. Venti volontari maschi (età 29±2 anni) sono stati sottoposti, a digiuno, ad uno schema di idratazione prestabilito con assunzione di Empagliflozin 25 mg al tempo t0 e t240. Ad intervalli di tempo definiti sono state raccolte aliquote plasmatiche ed urinarie, con misura del pH a fresco. Sono stati misurati l’escrezione frazionale degli elettroliti e i corpi chetonici plasmatici e urinari. Dalle urine raccolte sono state isolate e caratterizzate le cellule tubulari renali di sfaldamento, con estrazione di RNA e proteine e valutazione dell’espressione di NHE3 e MAP17. Dopo SGLT2i il pH urinario aumenta (Fig. 1), così come l’output urinario. L’escrezione di glucosio aumenta (da 0.03 a 26.5 mg/min a t240 e 36.0 mg/min a t360, p<0.0001 e p<0.0001); la glicemia si riduce. L’escrezione frazionale di sodio aumenta (Fig. 1: da 0.48% a 0.76% a t240 e 0.71% a t360, p<0.0001 e p=0.0001); aumenta l’escrezione frazionale di cloro (da 0.82% a 1.40% e 1.17%, p<0.0001 e p=0.0046) e di potassio (da 9.5% a 14.2% e 11.9%, p=0.0004 e p=ns). L’insulinemia si riduce, e aumenta il rapporto β-OH-butirrato/acetoacetato nel plasma e nelle urine (Fig. 1). Nelle cellule di sfaldamento tubulare, si osserva una variazione significativa dell’espressione proteica di NHE3, pNHE3 o MAP17 dopo SGLT2i (p<0.01). In soggetti sani l’assunzione di Empagliflozin aumenta acutamente il pH urinario; tale effetto si associa ad un aumento dell’escrezione di sodio e glucosio e ad uno shift metabolico verso l’ossidazione degli acidi grassi e la chetogenesi, e si accompagna a variazioni dell’espressione di NHE3, supportando l’ipotesi di un suo ruolo nella risposta acuta alla inibizione di SGLT2.