Біологія
Біологія

Вчені підтвердили наявність барорецепторів у ниркових клітинах

Американські науковці виявили у юкстагломерулярних клітинах нирок барорецептори, які реагують на зміну кров'яного тиску та допомагають підтримувати його на сталому рівні. Хоча роль цих клітин у регуляції тиску крові була відома й раніше, тільки зараз вдалося підтвердити, що вони мають власні сенсори тиску. Своє відкриття вчені детально описали в журналі Circulation Research.

Robina Weermeijer / Unsplash

Robina Weermeijer / Unsplash

Що незвичайного у цій роботі?

У процесі еволюції в хребетних, зокрема у людини, розвинувся особливі механізми регуляції кров'яного тиску, підтримання сталого рівня якого має китичне значення для виживання. Один із них полягає в наступному. У стінках судин наших нирок наявні клітини, названі юкстагломерулярними, які при зниженні кров'яного тиску виділяють білкову сполуку ренін. Потрапляючи безпосередньо у кров, ренін взаємодіє з іншим білком та призводить до виділення гормонів, що звужують кровоносні судини та збільшують об'єм крові, тим самим підвищуючи кров'яний тиск. Позаяк все починається із секреції юкстагломерулярними клітинами реніну, то здається логічною думка, що ці клітини мають певні барорецептори, які реагують на зміну кров'яного тиску і за потреби дають сигнал для виділення сполуки. Ця ідея запропонована ще у 1957 році, але з того часу вченим так і не вдалося ідентифікувати рецептори тиску в юкстагломерулярних або навколишніх клітинах. А науковці Медичної школи Університету Вірджинії у новій роботі кажуть, що із застосуванням новітніх технологій вивчення вони нарешті віднайшли ці структури.

Які дослідження проводили вчені?

Вчені провели вивчення, яке поєднує у собі проведення дослідів на тваринах та «в пробірці». Зокрема, вони використовували декілька ліній лабораторних мишей, юкстагломерулярні клітини яких піддавали низькому або високому артеріальному тиску. Крім цього, частина експериментів проводилася на культурі ниркових клітин, яких поміщали у камери, тиск яких можна було контролювати. Таким чином вчені змінювали тиск, який чиниться на клітини, та реєстрували зміни, що в них відбуваються.

Що відкрили дослідники у такий спосіб?

Їхня робота показує, що барорецептори справді наявні в юкстагломерулярних клітинах. Вони є свого роду ядерними механічними перетворювачами. Рецептори реагують на зміну тиску ззовні клітини, а тоді передають інформацію про це за допомогою хімічних сигналів до ядра клітини. Там ці сполуки взаємодіють із хроматином таким чином, що це змінює експресію гену Ren1, який кодує білок ренін. Тобто кров'яний тиск, показники якого перевищують певні порогові значення, призводить до скорочення продукції реніну через пригнічення експресії Ren1. Натомість, коли значення тиску занизьке, це провокує збільшення експресії гену Ren1 та секреції реніну, що допомагає підвищити кров'яний тиск.

Таким чином науковці змогли пояснити механізм регуляції кров'яного тиску через продукцію реніну юкстагломерулярними клітинами, який залишався невідомим протягом більш ніж 60 років.

хроматином
Комплекс ДНК та білків у ядрі клітини.