Νέα μελέτη με επικεφαλής ερευνητές του Πανεπιστημίου Μάρσαλ εστιάζει σε έναν νέο μηχανισμό ρύθμισης της ισορροπίας του αλατιού από τον οργανισμό. Ο νεφρός παίζει κεντρικό ρόλο στην ικανότητα του οργανισμού να διατηρεί την κατάλληλη ισορροπία νατρίου, η οποία είναι κρίσιμη για τον καθορισμό της αρτηριακής πίεσης. Οι διαταραχές της ισορροπίας του νατρίου συμβάλλουν στην ανάπτυξη και εξέλιξη πολλών κοινών ασθενειών, όπως η υπέρταση, οι καρδιακές παθήσεις και τα εγκεφαλικά επεισόδια.
Η Na/K-ATPάση (NKA) είναι ο ενζυμικός μηχανισμός που οδηγεί την απορρόφηση του νατρίου κατά μήκος του νεφρικού εγγύς σωληναρίου. Ως εκ τούτου, αποτελεί έναν αρκετά απίθανο υποψήφιο ως μοριακός αντίπαλος της απορρόφησης νατρίου. Αντίθετα, το μοντέλο Xie για τον υποδοχέα/σηματοδότηση της Na/K-ATPάση NKA, το οποίο πήρε το όνομά του από τον αείμνηστο Zijian Xie, Ph.D., προβλέπει ότι η Na/K-ATPάση NKA έχει εξελιχθεί ως η τέλεια μοριακή οντότητα για να αντιλαμβάνεται το ενδοκυττάριο νάτριο και να συντονίζει την κυτταρική απόκριση για να μετριάσει την απορρόφηση και να διατηρήσει μια σταθερή παροχή στο άπω σωληνάριο.
Χρησιμοποιώντας γονιδιακή στόχευση σε κύτταρα και ποντίκια για να ελεγχθεί η αντίστοιχη συμβολή της σηματοδότησης της Na/K-ATPάση NKA και της άντλησης ιόντων στη συνολική ρύθμιση της νεφρικής επαναρρόφησης νατρίου, η μελέτη αποκάλυψε ότι η σηματοδότηση Na/K-ATPάση NKA είναι λειτουργικά κυρίαρχη έναντι της άντλησης ιόντων Na/K-ATPάση NKA στον έλεγχο της νεφρικής επαναρρόφησης νατρίου, σύμφωνα με τη νέα έρευνα που δημοσιεύθηκε νωρίτερα αυτόν τον μήνα στο Επιστημονικό Περιοδικό FASEB.
“Αυτή η εργασία αντιπροσωπεύει μια σημαντική πρόοδο και μια αλλαγή παραδείγματος στη νεφρική φυσιολογία/τη διαχείριση του άλατος από τα θηλαστικά”, δήλωσε η Sandrine Pierre, Ph.D., προσωρινή διευθύντρια του Ινστιτούτου Marshall για διεπιστημονική έρευνα και αντίστοιχη συγγραφέας της μελέτης. “Μέχρι σήμερα, είναι η πιο απτή απόδειξη της εγκυρότητας και της φυσιολογικής σημασίας του μοντέλου Xie για τη σηματοδότηση της αντλίας νατρίου”.
Η εμπειρογνωμοσύνη στη νεφρική φυσιολογία και οι γενετικές προσεγγίσεις σε πειραματικά μοντέλα για την αξιολόγηση της λειτουργίας του μη κλασικού υποδοχέα της Na/K-ATPase παρασχέθηκαν από μια διατμηματική ομάδα ερευνητών από το Ινστιτούτο Marshall για Διεπιστημονική Έρευνα (MIIR) και την Ιατρική Σχολή Joan C. Edwards. Ο Xie, πρωτοπόρος στη λειτουργία της μη ιοντικής άντλησης NKA, ήταν η κινητήρια δύναμη πίσω από αυτό το έργο από την αρχή του.
“Η ανάπτυξη του πρώτου γενετικού μοντέλου ποντικού που στοχεύει την NKA στα κύτταρα του εγγύς σωληναρίου του νεφρού μας επέτρεψε να αποκαλύψουμε τους διπλούς ανταγωνιστικούς ρόλους της NKA στη νεφρική επαναρρόφηση Na+ και νερού”, δήλωσε η Shreya Mukherji, Ph.D., επιστήμονας στο τμήμα σπάνιων ασθενειών DDU της Φαρμακευτικής Takeda U.S.A., Inc. και πρώτη συγγραφέας της μελέτης, η οποία διεξήγαγε σημαντικά τμήματα αυτής της έρευνας ως μεταπτυχιακή φοιτήτρια βιοϊατρικής στο Πανεπιστήμιο Marshall.
“Ωστόσο, αυτό είναι απλώς ένα σκαλοπάτι. Χρησιμοποιώντας παρόμοιες προσεγγίσεις, η ομάδα μας και άλλοι θα αναλύσουν πιθανότατα νέα ρυθμιστικά δίκτυα και θα εντοπίσουν νέους στόχους στη διαχείριση υπερτασικών διαταραχών και άλλων εξαιρετικά διαδεδομένων χρόνιων παθήσεων”.