Changes in tissue sensitivity to vasopressin in hereditary hypothalamic diabetes insipidus

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Abstract
Specific binding of (125I) arg8-vasopressin to mononuclear phagocytes of the circulating blood was studied in 3 patients (one male, two females) with hereditary hypothalamic diabetes insipidus before, during and after therapy with 1-desamino-8-D-arginine vasopressin and compared with values of 15 normal donors (7 males, 8 females). Before therapy specific radioligand binding activity was considerably increased (0.3±0.08 fmoles/2.2×105 cells/ml) versus controls (0.23±0.04 fmoles/2.2×105 cells/ml). Increased binding was due to increase in receptor concentration per cell. In contrast, during treatment and after withdrawal of therapy the receptor binding activity was 0.1±0.05 fmoles/2.2×105 cells/ml. The dissociation constant (K D) for hormone binding before therapy (25±0.2 pM) was roughly identical with that of normal donors (24±0.8 pM), indicating insignificant changes in receptor affinity. During treatment and 48 h after withdrawal of therapy, however, theK D value was 11±0.45 pM, which may be accounted for by an elevation in the binding affinity. We conclude that untreated patients with hereditary hypothalamic diabetes insipidus have increased tissue sensitivity to vasopressin, but have decreased binding capacity during and even two days after discontinuation of therapy, possibly as the result of 1-desamino-8-D arginine vasopressin-induced desensitization phenomena. Die spezifische Bindung von (125I) Arg8-Vasopressin wurde an mononukleären Phagozyten des zirkulierenden Blutes bei drei Patienten (ein Mann, zwei Frauen) mit hereditärem hypothalamischen Diabetes insipidus analysiert. Die Bindung wurde dabei vor, während und nach der Therapie mit 1-deamino-8-D-Arginin Vasopressin ermittelt und mit den Kontrollwerten von fünfzehn Normalspendern (sieben Frauen, acht Männer) verglichen. Vor Therapiebeginn war die Bindungsaktivität der Radioligande mit 0,3±0,08 f Mole/2,2×105 Zellen/ml gegenüber den Kontrollen (0,23±0,04 f Mole/2,2 × 105 Zellen/ml) gesteigert. Die Zunahme der Bindung wurde durch ein Ansteigen der Rezeptorkonzentration auf der Zelloberfläche verursacht. Im Gegensatz hierzu war die Bindungsaktivität der Rezeptoren während und nach dem Absetzen der Therapie deutlich reduziert (0,1±0,05 f Mole/2,2×105 Zellen/ml). Die Dissoziationskonstanten der Hormonbindung vor Therapie (25±0,2 pM) entsprach nahezu der von Normalspendern (24±0,8 pM); dies bedeutet, daß trotz der verschiedenen klinischen Situationen die Rezeptoraffinität für Vasopressin unbeeinflußt blieb. Im Gegensatz hierzu betrug die Dissoziationskonstante während und 48 h nach Absetzen der Therapie 11±0,45 pM, welches einer Zunahme der Bindungsaffinität entsprechen dürfte. Aus diesen experimentellen Daten kann geschlossen werden, daß die Gewebe unbehandelter Patienten mit hereditärem hypothalamischen Diabetes insipidus eine gesteigerte Empfindlichkeit gegenüber Vasopressin besitzen, daß jedoch die Bindungskapazität während und sogar 48 h nach Absetzen der Therapie reduziert ist. Diese molekularen Vorgänge könnten durch Desensibilisierungsphänomene unter der Therapie mit 1-deamino-8-D-Arginin Vasopressin erklärt werden.