Angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) shares some homology with angiotensin-converting enzyme (ACE) but is not inhibited by ACE inhibitors. The main role of ACE2 is the degradation of Ang II resulting in the formation of angiotensin 1-7 (Ang 1-7) which opposes the actions of Ang II. Increased Ang II levels are thought to upregulate ACE2 activity, and in ACE2 deficient mice Ang II levels are approximately double that of wild-type mice, whilst Ang 1-7 levels are almost undetectable. Thus, ACE2 plays a crucial role in the RAS because it opposes the actions of Ang II. Consequently, it has a beneficial role in many diseases such as hypertension, diabetes, and cardiovascular disease where its expression is decreased. Not surprisingly, current therapeutic strategies for ACE2 involve augmenting its expression using ACE2 adenoviruses, recombinant ACE2 or compounds in these diseases thereby affording some organ protection.

OBJECTIVES This study aimed to identify clinical features associated with premature mortality in a large contemporary cohort of adults with type 1 diabetes. RESEARCH DESIGN AND METHODS The Finnish Diabetic Nephropathy (FinnDiane) study is a national multicenter prospective follow-up study of 4,201 adults with type 1 diabetes from 21 university and central hospitals, 33 district hospitals, and 26 primary health care centers across Finland. RESULTS During a median 7 years of follow-up, there were 291 deaths (7%), 3.6-fold (95% CI 3.2–4.0) more than that observed in the age- and sex-matched general population. Excess mortality was only observed in individuals with chronic kidney disease. Individuals with normoalbuminuria showed no excess mortality beyond the general population (standardized mortality ratio [SMR] 0.8, 95% CI 0.5–1.1), independent of the duration of diabetes. The presence of microalbuminuria, macroalbuminuria, and end-stage kidney disease was associated with 2.8, 9.2, and 18.3 times higher SMR, respectively. The increase in mortality across each stage of albuminuria was equivalent to the risk conferred by preexisting macrovascular disease. In addition, the glomerular filtration rate was independently associated with mortality, such that individuals with impaired kidney function, as well as those demonstrating hyperfiltration, had an increased risk of death. CONCLUSIONS An independent graded association was observed between the presence and severity of kidney disease and mortality in a large contemporary cohort of individuals with type 1 diabetes. These findings highlight the clinical and public health importance of chronic kidney disease and its prevention in the management of type 1 diabetes.

Synthesis and deposition of extracellular matrix (ECM) within the glomerulus and interstitium characterizes renal fibrosis, but the mechanisms underlying this process are incompletely understood. The profibrotic cytokine TGF-β1 modulates the expression of certain microRNAs (miRNAs), suggesting that miRNAs may have a role in the pathogenesis of renal fibrosis. Here, we exposed proximal tubular cells, primary mesangial cells, and podocytes to TGF-β1 to examine its effect on miRNAs and subsequent collagen synthesis. TGF-β1 reduced expression of the miR-29a/b/c/family, which targets collagen gene expression, and increased expression of ECM proteins. In both resting and TGF-β1-treated cells, ectopic expression of miR-29 repressed the expression of collagens I and IV at both the mRNA and protein levels by targeting the 3'untranslated region of these genes. Furthermore, we observed low levels of miR-29 in three models of renal fibrosis representing early and advanced stages of disease. Administration of the Rho-associated kinase inhibitor fasudil prevented renal fibrosis and restored expression of miR-29. Taken together, these data suggest that TGF-β1 inhibits expression of the miR-29 family, thereby promoting expression of ECM components. Pharmacologic modulation of these miRNAs may have therapeutic potential for progressive renal fibrosis.

The formation of advanced glycation end products (AGEs) on extracellular matrix components leads to accelerated increases in collagen cross linking that contributes to myocardial stiffness in diabetes. This study determined the effect of the crosslink breaker, ALT-711 on diabetes-induced cardiac disease. Streptozotocin diabetes was induced in Sprague-Dawley rats for 32 weeks. Treatment with ALT-711 (10 mg/kg) was initiated at week 16. Diabetic hearts were characterized by increased left ventricular (LV) mass and brain natriuretic peptide (BNP) expression, decreased LV collagen solubility, and increased collagen III gene and protein expression. Diabetic hearts had significant increases in AGEs and increased expression of the AGE receptors, RAGE and AGE-R3, in association with increases in gene and protein expression of connective tissue growth factor (CTGF). ALT-711 treatment restored LV collagen solubility and cardiac BNP in association with reduced cardiac AGE levels and abrogated the increase in RAGE, AGE-R3, CTGF, and collagen III expression. The present study suggests that AGEs play a central role in many of the alterations observed in the diabetic heart and that cleavage of preformed AGE crosslinks with ALT-711 leads to attenuation of diabetes-associated cardiac abnormalities in rats. This provides a potential new therapeutic approach for cardiovascular disease in human diabetes.

The aim of this study was to estimate the prevalence of the metabolic syndrome in Finnish type 1 diabetic patients and to assess whether it is associated with diabetic nephropathy or poor glycemic control.In all, 2,415 type 1 diabetic patients (51% men, mean age 37 years, duration of diabetes 22 years) participating in the nationwide, multicenter Finnish Diabetic Nephropathy (FinnDiane) study were included. Metabolic syndrome was defined according to the National Cholesterol Education Program diagnostic criteria. Patients were classified as having normal albumin excretion rate (AER) (n = 1,261), microalbuminuria (n = 326), macroalbuminuria (n = 383), or end-stage renal disease (ESRD) (n = 164). Glycemic control was classified as good (HbA1c <7.5%), intermediate (7.5-9.0%), or poor (>9.0%). Creatinine clearance was estimated with the Cockcroft-Gault formula.The overall prevalence of metabolic syndrome was 38% in men and 40% in women. The prevalence was 28% in those with normal AER, 44% in microalbuminuric patients, 62% in macroalbuminuric patients, and 68% in patients with ESRD (P < 0.001). Patients with metabolic syndrome had a 3.75-fold odds ratio for diabetic nephropathy (95% CI 2.89-4.85), and all of the separate components of the syndrome were independently associated with diabetic nephropathy. The prevalence of metabolic syndrome was 31% in patients with good glycemic control, 36% in patients with intermediate glycemic control, and 51% in patients with poor glycemic control (P < 0.001). Similarly, metabolic syndrome increased with worsening creatinine clearance.The metabolic syndrome is a frequent finding in type 1 diabetes and increases with advanced diabetic nephropathy and worse glycemic control.

Abstract Context: Low testosterone levels are common in men with type 2 diabetes and may be associated with insulin resistance. Objective: We investigated prevalence of testosterone deficiency and the relationship between testosterone and insulin resistance in a large cohort of men with type 2 and type 1 diabetes. Design: The study was a cross-sectional survey of 580 men with type 2 diabetes and 69 men with type 1 diabetes. A subgroup of 262 men with type 2 diabetes was then reassessed after a median of 6 months. Results: Forty-three percent of men with type 2 diabetes had a reduced total testosterone, and 57% had a reduced calculated free testosterone. Only 7% of men with type 1 diabetes had low total testosterone. By contrast, 20.3% of men with type 1 diabetes had low calculated free testosterone, similar to that observed in type 2 diabetes (age-body mass index adjusted odds ratio = 1.4; 95% confidence interval = 0.7–2.9). Low testosterone levels were independently associated with insulin resistance in men with type 1 diabetes as well as type 2 diabetes. Serial measurements also revealed an inverse relationship between changes in testosterone levels and insulin resistance. Conclusions: Testosterone deficiency is common in men with diabetes, regardless of the type. Testosterone levels are partly influenced by insulin resistance, which may represent an important avenue for intervention, whereas the utility of testosterone replacement remains to be established in prospective trials.

Activation of the receptor for advanced glycation end products (RAGE) in diabetic vasculature is considered to be a key mediator of atherogenesis. This study examines the effects of deletion of RAGE on the development of atherosclerosis in the diabetic apoE(-/-) model of accelerated atherosclerosis.ApoE(-/-) and RAGE(-/-)/apoE(-/-) double knockout mice were rendered diabetic with streptozotocin and followed for 20 weeks, at which time plaque accumulation was assessed by en face analysis.Although diabetic apoE(-/-) mice showed increased plaque accumulation (14.9 +/- 1.7%), diabetic RAGE(-/-)/apoE(-/-) mice had significantly reduced atherosclerotic plaque area (4.9 +/- 0.4%) to levels not significantly different from control apoE(-/-) mice (4.3 +/- 0.4%). These beneficial effects on the vasculature were associated with attenuation of leukocyte recruitment; decreased expression of proinflammatory mediators, including the nuclear factor-kappaB subunit p65, VCAM-1, and MCP-1; and reduced oxidative stress, as reflected by staining for nitrotyrosine and reduced expression of various NADPH oxidase subunits, gp91phox, p47phox, and rac-1. Both RAGE and RAGE ligands, including S100A8/A9, high mobility group box 1 (HMGB1), and the advanced glycation end product (AGE) carboxymethyllysine were increased in plaques from diabetic apoE(-/-) mice. Furthermore, the accumulation of AGEs and other ligands to RAGE was reduced in diabetic RAGE(-/-)/apoE(-/-) mice.This study provides evidence for RAGE playing a central role in the development of accelerated atherosclerosis associated with diabetes. These findings emphasize the potential utility of strategies targeting RAGE activation in the prevention and treatment of diabetic macrovascular complications.

OBJECTIVE Many guidelines recommend reduced consumption of salt in patients with type 1 diabetes, but it is unclear whether dietary sodium intake is associated with mortality and end-stage renal disease (ESRD). RESEARCH DESIGN AND METHODS In a nationwide multicenter study (the FinnDiane Study) between 1998 and 2002, 2,807 enrolled adults with type 1 diabetes without ESRD were prospectively followed. Baseline urinary sodium excretion was estimated on a 24-h urine collection. The predictors of all-cause mortality and ESRD were determined by Cox regression and competing risk modeling, respectively. RESULTS The median follow-up for survival analyses was 10 years, during which 217 deaths were recorded (7.7%). Urinary sodium excretion was nonlinearly associated with all-cause mortality, such that individuals with the highest daily urinary sodium excretion, as well as the lowest excretion, had reduced survival. This association was independent age, sex, duration of diabetes, the presence and severity of chronic kidney disease (CKD) (estimated glomerular filtration rate [eGFR] and log albumin excretion rate), the presence of established cardiovascular disease, and systolic blood pressure. During follow-up, 126 patients developed ESRD (4.5%). Urinary sodium excretion was inversely associated with the cumulative incidence of ESRD, such that individuals with the lowest sodium excretion had the highest cumulative incidence of ESRD. CONCLUSIONS In patients with type 1 diabetes, sodium was independently associated with all-cause mortality and ESRD. Although we have not demonstrated causality, these findings support the calls for caution before applying salt restriction universally. Clinical trials must be performed in diabetic patients to formally test the utility/risk of sodium restriction in this setting.

Progressive fibrosis in the diabetic kidney is driven and sustained by a diverse range of profibrotic factors. This study examines the critical role of microRNAs (miRNAs) in the regulation of the key fibrotic mediators, TGF-β1 and TGF-β2.Rat proximal-tubular epithelial cells (NRK52E) were treated with TGF-β1 and TGF-β2 for 3 days, and expression of markers of epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) and fibrogenesis were assessed by RT-PCR and Western blotting. The expression of miR-141 and miR-200a was also assessed, as was their role as translational repressors of TGF-β signaling. Finally, these pathways were explored in two different mouse models, representing early and advanced diabetic nephropathy.Both TGF-β1 and TGF-β2 induced EMT and fibrogenesis in NRK52E cells. TGF-β1 and TGF-β2 also downregulated expression of miR-200a. The importance of these changes was demonstrated by the finding that ectopic expression miR-200a downregulated smad-3 activity and the expression of matrix proteins and prevented TGF-β-dependent EMT. miR-200a also downregulated the expression of TGF-β2, via direct interaction with the 3' untranslated region of TGF-β2. The renal expression of miR-141 and miR-200a was also reduced in mouse models representing early and advanced kidney disease.miR-200a and miR-141 significantly impact on the development and progression of TGF-β-dependent EMT and fibrosis in vitro and in vivo. These miRNAs appear to be intricately involved in fibrogenesis, both as downstream mediators of TGF-β signaling and as components of feedback regulation, and as such represent important new targets for the prevention of progressive kidney disease in the context of diabetes.

Intervention in the renin-angiotensin-aldosterone-system (RAAS) is associated with slowing the progressive loss of renal function. During initiation of therapy, however, there may be an acute fall in glomerular filtration rate (GFR). We tested whether this initial fall in GFR reflects a renal hemodynamic effect and whether this might result in a slower decline in long-term renal function. We performed a post hoc analysis of the Reduction of Endpoints in Non-Insulin-Dependent Diabetes Mellitus with the Angiotensin II Antagonist Losartan (RENAAL) trial. Patients assigned to losartan had a significantly greater acute fall in estimated (eGFR) during the first 3 months compared to patients assigned to placebo, but a significantly slower long-term mean decline of eGFR thereafter. A large interindividual difference, however, was noticed in the acute eGFR change. When patients were divided into tertiles of initial fall in eGFR, the long-term eGFR slope calculated from baseline was significantly higher in patients with an initial fall compared to those with an initial rise. When eGFR decline was calculated from 3 months to the final visit, excluding the initial effect, patients with a large initial fall in eGFR had a significant lower long-term eGFR slope compared to those with a moderate fall or rise. This relationship was independent of other risk markers or change in risk markers for progression of renal disease such as blood pressure and albuminuria. Thus, the greater the acute fall in eGFR, during losartan treatment, the slower the rate of long-term eGFR decline. Hence, interpretation of trial results relying on slope-based GFR outcomes should separate the initial drug-induced GFR change from the subsequent long-term effect on GFR. Intervention in the renin-angiotensin-aldosterone-system (RAAS) is associated with slowing the progressive loss of renal function. During initiation of therapy, however, there may be an acute fall in glomerular filtration rate (GFR). We tested whether this initial fall in GFR reflects a renal hemodynamic effect and whether this might result in a slower decline in long-term renal function. We performed a post hoc analysis of the Reduction of Endpoints in Non-Insulin-Dependent Diabetes Mellitus with the Angiotensin II Antagonist Losartan (RENAAL) trial. Patients assigned to losartan had a significantly greater acute fall in estimated (eGFR) during the first 3 months compared to patients assigned to placebo, but a significantly slower long-term mean decline of eGFR thereafter. A large interindividual difference, however, was noticed in the acute eGFR change. When patients were divided into tertiles of initial fall in eGFR, the long-term eGFR slope calculated from baseline was significantly higher in patients with an initial fall compared to those with an initial rise. When eGFR decline was calculated from 3 months to the final visit, excluding the initial effect, patients with a large initial fall in eGFR had a significant lower long-term eGFR slope compared to those with a moderate fall or rise. This relationship was independent of other risk markers or change in risk markers for progression of renal disease such as blood pressure and albuminuria. Thus, the greater the acute fall in eGFR, during losartan treatment, the slower the rate of long-term eGFR decline. Hence, interpretation of trial results relying on slope-based GFR outcomes should separate the initial drug-induced GFR change from the subsequent long-term effect on GFR. Diabetic nephropathy is the most common cause of end-stage kidney disease (ESRD). Agents that block the renin-angiotensin-aldosterone-system (RAAS) can prevent the onset and progression of nephropathy, attenuate deterioration of kidney function, and improve survival in patients with diabetes.1.Brenner B.M. Cooper M.E. de Zeeuw D. et al.Effects of losartan on renal and cardiovascular outcomes in patients with type 2 diabetes and nephropathy.N Engl J Med. 2001; 345: 861-869Crossref PubMed Scopus (5795) Google Scholar, 2.Lewis E.J. Hunsicker L.G. Clarke W.R. et al.Renoprotective effect of the angiotensin-receptor antagonist irbesartan in patients with nephropathy due to type 2 diabetes.N Engl J Med. 2001; 345: 851-860Crossref PubMed Scopus (4761) Google Scholar, 3.Parving H.H. Lehnert H. Brochner-Mortensen J. et al.The effect of irbesartan on the development of diabetic nephropathy in patients with type 2 diabetes.N Engl J Med. 2001; 345: 870-878Crossref PubMed Scopus (2845) Google Scholar, 4.Ruggenenti P. Fassi A. Ilieva A.P. et al.Preventing microalbuminuria in type 2 diabetes.N Engl J Med. 2004; 351: 1941-1951Crossref PubMed Scopus (870) Google Scholar Data from small-scale studies have suggested that treatment with blood pressure-lowering medication, including angiotensin-converting enzyme (ACE) inhibitors or angiotensin-II receptor blockers (ARBs), is associated with an initial fall in glomerular filtration rate (GFR) or increase in serum creatinine levels, most likely resulting from a reduction in intraglomerular pressure.5.Bjorck S. Mulec H. Johnsen S.A. et al.Renal protective effect of enalapril in diabetic nephropathy.BMJ. 1992; 304: 339-343Crossref PubMed Scopus (402) Google Scholar, 6.Hillege H.L. van Gilst W.H. van Veldhuisen D.J. et al.Accelerated decline and prognostic impact of renal function after myocardial infarction and the benefits of ACE inhibition: the CATS randomized trial.Eur Heart J. 2003; 24: 412-420Crossref PubMed Scopus (133) Google Scholar, 7.Tarnow L. Rossing P. Jensen C. et al.Long-term renoprotective effect of nisoldipine and lisinopril in type 1 diabetic patients with diabetic nephropathy.Diabetes Care. 2000; 23: 1725-1730Crossref PubMed Scopus (62) Google Scholar In daily practice, a rise in serum creatinine may inappropriately raise safety concerns that prevent clinicians from using sufficiently high doses of ACE inhibitors or ARBs or from continuing treatment altogether. A systematic review showed that a rise in serum creatinine of up to 30% of baseline levels is no reason for concern, provided serum electrolytes (principally potassium) remain within normal limits.8.Bakris G.L. Weir M.R. Angiotensin-converting enzyme inhibitor-associated elevations in serum creatinine: is this a cause for concern?.Arch Intern Med. 2000; 160: 685-693Crossref PubMed Google Scholar A small-scale study in patients with chronic kidney disease even indicates that the magnitude of initial fall in GFR is inversely related to the long-term slope of GFR decline and is reversible after termination of RAAS blockade.9.Apperloo A.J. de Z.D. de Jong P.E. A short-term antihypertensive treatment-induced fall in glomerular filtration rate predicts long-term stability of renal function.Kidney Int. 1997; 51: 793-797Abstract Full Text PDF PubMed Scopus (172) Google Scholar These data do not only show that the initial fall in GFR is hemodynamic rather than structural, but also suggest that the decline can, in fact, serve as an early marker of subsequent slower decline of long-term renal function obtained from RAAS inhibitor treatment. Evidence from large-scale placebo-controlled trials to support this hypothesis is, however, lacking. The Reduction in Endpoints in Non-Insulin-Dependent Diabetes Mellitus with the Angiotensin-II Antagonist Losartan (RENAAL) trial investigated the effects of the ARB losartan versus placebo. The presence of a baseline period without RAAS inhibitor treatment and the availability of serum creatinine values on baseline and every 3 months during therapy allows us to study the associations between treatment-induced short-term responses in estimated GFR (eGFR) on one hand and its long-term renal function decline on the other. The eGFR course during the RENAAL trial is shown in Figure 1. The fall in eGFR at 3 months after the start of treatment was greater in losartan-treated individuals compared with placebo (2.3 (95% confidence interval (CI) 2.7–1.8) vs 1.6 (2.0–1.1) ml/min per 1.73 m2, respectively, P=0.031). The initial fall in eGFR was inversely associated with the long-term eGFR slope, such that the long-term eGFR slope in the losartan group was significantly smaller compared with placebo (−4.2 (95% CI −3.9 to −4.6) vs −5.0 (−4.7 to −5.4) ml/min per 1.73 m2 per year; P<0.001, respectively). The initial change in eGFR in the losartan group showed a wide variability: mean −2.3 ml/min per 1.73 m2 (min −18.3; max +14.7). In univariate analysis, urinary albumin/creatinine ratio (UACR) and the month 3 change in UACR showed the strongest associations with the degree of the initial eGFR fall (Table 1). In multivariable analysis, male gender, a higher baseline eGFR, UACR, and diastolic blood pressure, a lower hemoglobin, and a larger month 3 decline in UACR were statistically significantly associated with a larger acute fall in eGFR.Table 1Independent predictors of initial eGFR change in losartan group calculated in univariable and multivariable regression modelRegression coefficientP-valueUnivariable adjustment UACR−1.157<0.001 Systolic BP−0.0400.002 Hemoglobin0.3330.011 Total cholesterol−0.0090.029 Month 3 change UACR1.640<0.001 Month 3 change systolic BP0.057<0.001 Month 3 change diastolic BP0.103<0.001Multivariable adjustmentaCovariates are shown with a significant contribution to the multivariable model. UACR−0.2130.001 Hemoglobin0.1990.012 Month 3 change UACR0.169<0.001 Gender0.0860.036 eGFR−0.155<0.001 Diastolic BP−0.0850.034Abbreviations: BP, blood pressure; eGFR, estimated glomerular filtration rate; UACR, urinary albumin/creatinine ratio.a Covariates are shown with a significant contribution to the multivariable model. Open table in a new tab Abbreviations: BP, blood pressure; eGFR, estimated glomerular filtration rate; UACR, urinary albumin/creatinine ratio. To assess whether a more pronounced acute fall in eGFR during losartan therapy was associated with a more stable long-term eGFR course, patients assigned to losartan were stratified in tertiles according to the initial change in eGFR. The baseline characteristics of the losartan participants with available baseline and month 3 eGFR values are shown in Table 2. Patients with a larger acute fall in eGFR had a significantly higher UACR, eGFR, and systolic blood pressure at baseline and had greater reduction in UACR and systolic blood pressure after 3 months compared with those with a moderate fall or rise in eGFR.Table 2Baseline characteristics of losartan-assigned patients by tertiles of initial change in eGFRVariable tertilesTertiles of initial change in eGFR123Δ eGFR (ml/min per 1.73 m2)−8.6 (4.0)−2.4 (1.3)+4.2 (4.9)N239240240Age (years)59.1 (7.5)60.3 (7.5)60.6 (7.0)Gender (% male)154 (64.4)140 (58.3)146 (60.8)eGFR (ml/min per 1.73 m2)41.1 (12)38.0 (13)39.7 (11)Systolic BP (mm Hg)153.6 (20)152.6 (19)149.2 (17)Diastolic BP (mm Hg)82.7 (11)82.5 (9.7)81.8 (10.8)Serum creatinine (mg/dl)1.8 (0.5)1.9 (0.5)1.8 (0.5)UACR (mg/g) (median; IQR)1525 (587–3417)1359 (627–2900)893 (480–1692)Hemoglobin (mg/dl)12.4 (1.9)12.4 (1.8)12.7 (1.8)Total cholesterol (mg/dl)232.3 (62)226.4 (49)221.8 (53)HbA1c (%)8.4 (1.6)8.6 (1.6)8.5 (1.7)Diuretic (n, %)aThere were no marked differences in other blood pressure-lowering therapies between losartan-treated subjects during long-term follow-up.142 (59.4)144 (60.0)137 (57.1)β-Blocker (n, %)aThere were no marked differences in other blood pressure-lowering therapies between losartan-treated subjects during long-term follow-up.51 (21.3)44 (18.3)41 (17.1)Calcium antagonist (n, %)aThere were no marked differences in other blood pressure-lowering therapies between losartan-treated subjects during long-term follow-up.172 (72.0)178 (74.2)164 (68.3)Abbreviations: BP, blood pressure; eGFR, estimated glomerular filtration rate; UACR, urinary albumin/creatinine ratio.Values are expressed as mean with s.d. UACR and change in UACR is expressed as median with interquartile range (IQR).a There were no marked differences in other blood pressure-lowering therapies between losartan-treated subjects during long-term follow-up. Open table in a new tab Abbreviations: BP, blood pressure; eGFR, estimated glomerular filtration rate; UACR, urinary albumin/creatinine ratio. Values are expressed as mean with s.d. UACR and change in UACR is expressed as median with interquartile range (IQR). In participants allocated to losartan, the mean eGFR at the median time (month 33) was lower in patients with an initial decline compared with those with an initial rise in eGFR (28.7 (95% CI 26.3–31.0) vs 33.0 (30.9–35.2 ml/min per 1.73 m2; P=0.007; Figure 2). In addition, when the eGFR slope was calculated from baseline, eGFR decline was higher in subjects with an initial fall compared with those with an initial rise in eGFR (−5.2 (95% CI −5.8 to −4.7) vs −3.6 (−4.1 to −3.0 ml/min per 1.73 m2 per year; P<0.001). A different pattern emerged when the initial eGFR effect was excluded and long-term eGFR decline was calculated from 3 months to the final visit. In unadjusted analyses, patients with a large initial fall in eGFR showed a more stable long-term eGFR course compared with patients with a moderate fall or an increase in initial eGFR (−3.8 (95% CI −4.4 to −3.2) vs −4.1 (−4.7 to −3.6) vs −4.8 (−5.4 to −4.3) ml/min per 1.73 m2, respectively, P=0.0094 for tertile 1 vs 3). A multivariable analysis, adjusting for baseline characteristics and response parameters, demonstrated that an initial steeper fall in eGFR remained statistically significantly associated with a more stable long-term eGFR course (Figure 3). This correlation between the initial eGFR fall and long-term eGFR decline was exclusively observed in losartan-treated patients. No correlation was observed between the acute fall in eGFR and long-term eGFR decline in placebo-treated subjects nor was there any association between an acute fall in eGFR and long-term eGFR slope other than defined by a fall from baseline to month 3. The results of a sensitivity analysis using serum creatinine instead of eGFR were similar to the primary analysis. Instead of looking at eGFR changes over time, we could also analyze the data on hard outcomes (doubling of serum creatinine or ESRD). When the overall population was divided in tertiles, the rate of renal events was higher in those with an initial fall compared with those with an initial rise in eGFR. However, in patients with an initial fall in eGFR, the rate of renal events was profoundly attenuated in losartan-treated patients compared with placebo. In contrast, in those with an initial rise in eGFR, renal event rate was almost similar between both treatment groups (Table 3).Table 3Renal events (doubling of serum creatinine or ESRD) according to tertiles of initial change in eGFR in losartan- and placebo-allocated patientsMean (s.d.) initial eGFR change (ml/min per 1.73 m2)aThe mean initial eGFR changes in each tertile differ from those presented in Table 2 as the tertiles of initial eGFR change presented in Table 3 were created in the overall population (losartan and placebo groups).LosartanPlaceboEvents (%)Event rate (per 100 patient year)aThe mean initial eGFR changes in each tertile differ from those presented in Table 2 as the tertiles of initial eGFR change presented in Table 3 were created in the overall population (losartan and placebo groups).Events (%)Event rate (per 100 patient years)aThe mean initial eGFR changes in each tertile differ from those presented in Table 2 as the tertiles of initial eGFR change presented in Table 3 were created in the overall population (losartan and placebo groups).−8.3 (2.7)98 (39.2)15.6113 (49.6)21.6−2.1 (1.3)73 (29.7)10.886 (36.9)13.8+4.6 (4.8)46 (20.6)6.954 (21.2)7.3Abbreviations: eGFR, estimated glomerular filtration rate; ESRD, end-stage kidney disease.a The mean initial eGFR changes in each tertile differ from those presented in Table 2 as the tertiles of initial eGFR change presented in Table 3 were created in the overall population (losartan and placebo groups). Open table in a new tab Abbreviations: eGFR, estimated glomerular filtration rate; ESRD, end-stage kidney disease. In this study we demonstrated that initiation of antihypertensive therapy with an ARB induces an acute fall in eGFR that is inversely correlated with renal function decline during long-term follow-up. Specifically, the greater the acute eGFR fall, the slower the rate of long-term eGFR decline. This relationship is independent of other risk markers or changes in risk markers for progression of renal disease such as blood pressure and albuminuria. The pharmacological effects of RAAS blockers on the GFR course can be best explained by a two-slope model of an acute fall in GFR up to 3 months and an attenuation of the long-term GFR slope until end of treatment. The acute fall in GFR could be of structural origin, because of a treatment-induced reduction in the number of functioning nephrons, or of hemodynamic origin. If the acute GFR fall induced by RAAS blockade is a hemodynamic response, treatment withdrawal should lead to an increase in GFR in the same order of magnitude as the initial fall. Indeed, a couple of studies demonstrated that after withdrawal of antihypertensive therapy, the GFR increased in the majority of patients and correlated with the initial GFR fall.9.Apperloo A.J. de Z.D. de Jong P.E. A short-term antihypertensive treatment-induced fall in glomerular filtration rate predicts long-term stability of renal function.Kidney Int. 1997; 51: 793-797Abstract Full Text PDF PubMed Scopus (172) Google Scholar, 10.Hansen H.P. Rossing P. Tarnow L. et al.Increased glomerular filtration rate after withdrawal of long-term antihypertensive treatment in diabetic nephropathy.Kidney Int. 1995; 47: 1726-1731Abstract Full Text PDF PubMed Scopus (80) Google Scholar These data support the notion that the initial fall in GFR during RAAS blockade is of hemodynamic and not of structural origin. The opposite hemodynamic and structural effects on GFR provide an ambiguous picture of the relationship between angiotensin receptor blockade and the rate of renal function decline. The acute reversible hemodynamic effect creates a pattern in which the long-term slope starting several months after randomization differs from the mean slope determined from baseline to study end. Indeed, we observed that within losartan-treated subjects, the long-term renal function slope determined from month 3 differed from the slope assessed from baseline to month 39. It should be remembered that the aim of renoprotective therapies is to delay or prevent changes in renal structural function. Therefore, renoprotective therapies focus on attenuating the long-term structural renal function decline, excluding the early hemodynamic effect. In this respect, losartan-treated subjects with a larger fall in eGFR during the first 3 months had indeed a subsequent slower rate of long-term renal function decline. However, when the eGFR slope was calculated from baseline, eGFR decline was significantly higher in patients with an initial fall compared with those with an initial rise in eGFR. This may be attributed to the large initial hemodynamic effect that may have negated the long-term beneficial effect and obscured the effect on structural renal function. It is tempting to speculate that after a longer follow-up, this becomes apparent in a crossing of the long-term slopes as we also observed for the losartan–placebo comparison. However, the relatively short follow-up period precludes the verification of this possibility. Because of the opposite reversible hemodynamic effects that many drugs and dietary interventions exert, we recommend that clinical trials using GFR-based slopes as outcome should report the slope of (long-term) renal function decline starting several months after randomization and verify the reversibility of the initial (hemodynamic) effect by determining eGFR several months after treatment discontinuation. Similar opposite short-term and long-term effects of different interventions on GFR decline have been observed in past clinical trials. In the Modification of Diet in Renal Disease (MDRD) study, non-diabetic patients assigned to a low-protein diet had a faster mean decline in GFR during the first 4 months but a slower mean GFR decline thereafter. Because the opposite directions of a low-protein diet on GFR balanced each other, the primary comparison of the MDRD study was judged to be inconclusive.11.Levey A.S. Adler S. Caggiula A.W. et al.Effect of dietary protein on the progression of moderate renal disease in the Modification of Diet in Renal Disease study.J Am Soc Nephrol. 1996; 7: 2616-2626PubMed Google Scholar, 12.Levey A.S. Green T. Beck G.J. et al.Dietary protein restriction and the progression of chronic renal disease: what have all the results of the MDRD study shown?.J Am Soc Nephrol. 1999; 10: 2426-2439PubMed Google Scholar Apperloo et al.9.Apperloo A.J. de Z.D. de Jong P.E. A short-term antihypertensive treatment-induced fall in glomerular filtration rate predicts long-term stability of renal function.Kidney Int. 1997; 51: 793-797Abstract Full Text PDF PubMed Scopus (172) Google Scholar showed in non-diabetic renal patients that patients treated with an ACE inhibitor showed an acute initial fall in GFR. Again this fall was highly variable among the different patients. Those patients with a greater initial fall in GFR had a significant less steep GFR slope during long-term follow-up.9.Apperloo A.J. de Z.D. de Jong P.E. A short-term antihypertensive treatment-induced fall in glomerular filtration rate predicts long-term stability of renal function.Kidney Int. 1997; 51: 793-797Abstract Full Text PDF PubMed Scopus (172) Google Scholar A systematic review of 12 randomized (small) clinical trials demonstrated that the acute fall in eGFR or rise in serum creatinine was inversely related with the subsequent rate of renal function decline.8.Bakris G.L. Weir M.R. Angiotensin-converting enzyme inhibitor-associated elevations in serum creatinine: is this a cause for concern?.Arch Intern Med. 2000; 160: 685-693Crossref PubMed Google Scholar The finding of our study substantiates the inverse correlation between the acute fall and chronic eGFR slope in losartan-treated patients. This study is thus the first large study in diabetes demonstrating the inverse association between initial GFR changes and long-term renal function decline. The principle analyses were based on eGFR decline over time and not on the available hard renal end points like doubling of serum creatinine or ESRD. Selecting patients based on the initial change in serum creatinine (eGFR) directly influences the doubling of serum creatinine end point. It is therefore of no surprise that if we select those with an initial rise in serum creatinine (fall in eGFR), the renal event rate (doubling of serum creatinine or ESRD) is higher compared with patients with an initial fall in serum creatinine (rise in eGFR). However, if we take this into account and look at the group that has an initial fall in eGFR, we do see that the renal protective effect of losartan compared with placebo is much higher than in the patients who had a rise in eGFR. This indicates that a fall in eGFR on losartan is less worse than on placebo with respect to hard renal outcomes as well. What could be the mechanism for this hemodynamic acute fall in GFR and its relationship with long-term GFR decline? First of all, it could be possible that these effects are caused by a regression to the mean phenomenon. However, the fact that no correlation was observed between the acute fall in eGFR and long-term eGFR decline in the placebo group and the fact that no correlation was observed when the initial change in eGFR was calculated from baseline to month 6 or month 9 in losartan-assigned patients make this assumption less likely. A physiological explanation is that in the presence of diabetes and hypertension, a dysfunction of the autoregulation of the afferent renal arteriole leads to increased transmission of the systemic blood pressure into the glomerular capillary network.13.Christensen P.K. Hansen H.P. Parving H.H. Impaired autoregulation of GFR in hypertensive non-insulin dependent diabetic patients.Kidney Int. 1997; 52: 1369-1374Abstract Full Text PDF PubMed Scopus (89) Google Scholar This results in increased intraglomerular pressure and flow and eventually contributes to glomerular sclerosis and proteinuria.14.Anderson S. Brenner B.M. The role of intraglomerular pressure in the initiation and progression of renal disease.J Hypertens Suppl. 1986; 4: S236-S238Crossref PubMed Scopus (9) Google Scholar, 15.Anderson S. Brenner B.M. Intraglomerular hypertension: implications and drug treatment.Annu Rev Med. 1988; 39: 243-253Crossref PubMed Scopus (28) Google Scholar Evidence that increased glomerular pressure and flow initiate this injury comes from animal studies demonstrating that reversing these hemodynamic processes, by means of ACE inhibitor treatment or low-protein diet, confer protection against structural damages.16.El-Nahas A.M. Paraskevakou H. Zoob S. et al.Effect of dietary protein restriction on the development of renal failure after subtotal nephrectomy in rats.Clin Sci (Lond). 1983; 65: 399-406Crossref PubMed Scopus (50) Google Scholar, 17.Hostetter T.H. Rennke H.G. Brenner B.M. The case for intrarenal hypertension in the initiation and progression of diabetic and other glomerulopathies.Am J Med. 1982; 72: 375-380Abstract Full Text PDF PubMed Scopus (700) Google Scholar In other words, control of intraglomerular pressure, even in the presence of continued systemic hypertension, contribute to the long-term stability of kidney function. RAAS blockade causes efferent renal vasodilation that in turn causes a reduction in intraglomerular pressure, a reduction in filtration fraction, and an acute fall in GFR. Thus, the reduction in intraglomerular pressure may be the link between RAAS blockade-induced acute reductions in GFR and the ability of this therapeutic strategy to delay long-term renal function decline. Furthermore, the variability in response may be reflection of the difference in intraglomerular pressure and/or the difference in the drug effect. Some limitations need to be addressed when interpreting our findings. This is a post hoc analysis of a large randomized controlled trial. Analyses according to the change in eGFR are no longer randomized; thus, although we adjusted for a range of clinical characteristics between groups, residual confounding cannot be excluded. The results can therefore only be interpreted as hypothesis generating. Second, no data on eGFR slope are available in individual patients before enrollment in the RENAAL trial. Therefore, we are not able to verify that patients with an acute eGFR fall had a less steep slope before initiation of therapy. We were therefore not able to distinguish between patients who respond to therapy compared with those who have progressive renal function loss.It must therefore be emphasized that a fall in eGFR can be the result of treatment or progressive renal function loss. One should therefore always interpret the eGFR fall in the context of other clinical conditions. Finally, we used the MDRD formula to calculate eGFR. It is known that such estimations suffer from both bias and imprecision.18.Freedberg D.E. To eGFR or not to eGFR: here is an intern's answer.Kidney Int. 2009; 76: 129-130Abstract Full Text Full Text PDF PubMed Scopus (6) Google Scholar Because of this imprecision, our results likely convey an underestimation of the strength of the association between the acute fall in GFR and its correlation with long-term renal function decline. This study has several clinical implications. First, our data suggest that a fall in eGFR after start of RAAS inhibitor may be an indicator of the responsiveness to therapy instead of a safety issue, in particular in the context when albuminuria and blood pressure are reduced as well. This can be interpreted as an encouragement to continue treatment, as long as other causes contributing to the fall in eGFR, such as renal artery stenosis or diminished arterial blood volume or safety issues such as hyperkalemia, can be excluded.8.Bakris G.L. Weir M.R. Angiotensin-converting enzyme inhibitor-associated elevations in serum creatinine: is this a cause for concern?.Arch Intern Med. 2000; 160: 685-693Crossref PubMed Google Scholar Second, our data have important consequences for the design and interpretation of clinical trials investigating the effects of drugs on GFR course. Calculation of the eGFR slope during antihypertensive treatment is based on the assumption that the slope is constant during follow-up. Our results, demonstrating a two-slope model of an acute hemodynamic eGFR response and a long-term eGFR decline, show that this assumption does not hold true. This highlights our recommendation to analyze and report the initial and long-term eGFR decline separately when determining the effects of antihypertensive agents on renal function. However, reports on the effects of antihypertensive agents on renal function still analyze and report the GFR from baseline to end of study.19.Bakris G.L. Sarafidis P.A. Weir M.R. et al.Renal outcomes with different fixed-dose combination therapies in patients with hypertension at high risk for cardiovascular events (ACCOMPLISH): a prespecified secondary analysis of a randomised controlled trial.Lancet. 2010; 375: 1173-1181Abstract Full Text Full Text PDF PubMed Scopus (396) Google Scholar, 20.Lambers Heerspink H.J. de Zeeuw D. Composite renal endpoints: was ACCOMPLISH accomplished?.Lancet. 2010; 375: 1140-1142Abstract Full Text Full Text PDF PubMed Scopus (17) Google Scholar Interpretation of changes in renal function in such reports is then based on both the hemodynamic and structural effects of the agent and provide a misleading picture of the effect of the antihypertensive agent on structural renal function. In conclusion, an initial fall in eGFR during ARB treatment is independently inversely associated with less renal function loss during continued treatment. These opposite effects warrant caution in interpreting the results of clinical trials using slope outcomes defined by GFR. We recommend separate reporting of the drug-induced short-term and long-term effect on GFR. The RENAAL study was a double-blind, randomized, placebo-controlled trial that was designed to evaluate the renoprotective effects of a losartan-based antihypertensive regimen compared with a traditional blood pressure-lowering regimen in patients with type 2 diabetes, hypertension, and nephropathy. The study design, inclusion and exclusion criteria, and results have been reported elsewhere.1.Brenner B.M. Cooper M.E. de Zeeuw D. et al.Effects of losartan on renal and cardiovascular outcomes in patients with type 2 diabetes and nephropathy.N Engl J Med. 2001; 345: 861-869Crossref PubMed Scopus (5795) Google Scholar, 21.Brenner B.M. Cooper M.E. de Zeeuw D. et al.The losartan renal protection study–rationale, study design and baseline characteristics of RENAAL (Reduction of Endpoints in NIDDM with the Angiotensin II Antagonist Losartan).J Renin Angiotensin Aldosterone Syst. 2000; 1: 328-335Crossref PubMed Scopus (113) Google Scholar In brief, participants were considered to have type 2 diabetes if they were >30 years old at the time of diagnosis of diabetes, had no history of ketoacidosis, and did not use insulin therapy within 6 month after diagnosis. A serum creatinine between 1.3 and 3.0 mg/dl (1.5–3.0 mg/dl for males >60 kg), UACR from a first morning specimen of at least 300 mg/g, HbA1c <12%, and age between 31 and 70 years were part of the inclusion criteria. After a 6-week screening phase, patients were randomly assigned to either losartan 50 mg (titrated to 100 mg after 4 weeks) or placebo. Additional antihypertensive medications (calcium channel blockers, β-blockers, centrally acting agents, and diuretics, excluding ACE inhibitors or other ARBs) were permitted during follow-up to reach the blood pressure goal of <140/90 mm Hg (systolic/diastolic). The mean follow-up duration was 3.4 year with a range of 2.3 to 4.6 years. The RENAAL trial was conducted according to the Declaration of Helsinki Principles. All patients signed informed consent. The protocol was approved by all relevant ethics committees. Participants were seen at a screening visit, randomization visit, at 1 and 3 months after randomization, and subsequently at 3 months intervals. At each visit, serum creatinine and electrolytes were measured. The MDRD equation was used to estimate GFR.22.Levey A.S. Bosch J.P. Lewis J.B. et al.A more accurate method to estimate glomerular filtration rate from serum creatinine: a new prediction equation. Modification of Diet in Renal Disease Study Group.Ann Intern Med. 1999; 130: 461-470Crossref PubMed Scopus (12277) Google Scholar The dose of losartan was titrated toward the maximum recommended dose of 100 mg at the first month visit. The acute change in eGFR was assessed from baseline to month 3, 2 months after institution of the maximum recommended dose of losartan.21.Brenner B.M. Cooper M.E. de Zeeuw D. et al.The losartan renal protection study–rationale, study design and baseline characteristics of RENAAL (Reduction of Endpoints in NIDDM with the Angiotensin II Antagonist Losartan).J Renin Angiotensin Aldosterone Syst. 2000; 1: 328-335Crossref PubMed Scopus (113) Google Scholar Renal events were defined as a confirmed doubling in serum creatinine from baseline or ESRD, which was defined as chronic dialysis or renal transplantation. All end points were adjudicated by an independent outcome committee. The difference in short-term and long-term eGFR change between placebo and losartan was calculated from baseline to month 3 and from month 3 to month 39. The difference in long-term eGFR slope between both treatment groups was estimated by a linear mixed effects model with random intercepts and random slopes. As an acute fall in eGFR was only observed in individuals assigned to losartan, we investigated which factors predicted an initial fall in eGFR during losartan therapy. A multivariable model was used for this purpose. The following covariates were included in the model: age, gender, body mass index, log-transformed UACR, systolic and diastolic blood pressure, hemoglobin, total cholesterol, diuretic use at baseline, and change from baseline to month 3 in log-transformed UACR, and systolic and diastolic blood pressure. Baseline characteristics that were statistically significantly associated with an acute fall in eGFR were selected for the multivariable regression model. Baseline characteristics not associated with eGFR decline in univariate analyses were step-wise added to the multivariable model to test their inclusion for statistical significance. Subsequently, we questioned whether those individuals with a more pronounced acute fall in eGFR showed a more stable course during long-term follow-up. Therefore, we compared the long-term eGFR slope for losartan-treated individuals within subgroups (tertiles) of acute fall in eGFR. This approach was aimed at identifying subgroups with identical number of patients to increase the power of the analysis while minimizing the risk of bias. The long-term eGFR slope in each tertile of acute fall in eGFR was estimated by a linear mixed effects model with random intercepts and random slopes. To assess whether the long-term slope correlated with the acute eGFR fall independently of other patient characteristics or response parameters, the initial fall in eGFR was controlled for various covariates including baseline eGFR, diastolic blood pressure, hemoglobin, gender, log-transformed UACR, and month 3 change in log-transformed UACR. In a sensitivity analysis eGFR was replaced for serum creatinine. Means and s.d. are provided for continuous variables, whereas number of patients and percentages are provided for class variables. A two-sided P-value ≤0.05 was used to indicate statistical significance. All analyses were conducted with SAS version 9.1 software (SAS Institute, Cary, NC). We acknowledge the supportive role of all RENAAL investigators, support staff, and participating patients.