Odnaleźli brakujące ogniwo

Specjaliści ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu Wirginii (USA) zidentyfikowali czujniki komórkowe, które wykrywają subtelne zmiany ciśnienia krwi i dostosowują poziom hormonów tak, aby utrzymać je w ryzach. Naukowcy od dawna podejrzewali, że takie "barometry", czy też "baroreceptory", istnieją w wyspecjalizowanych komórkach nerkowych zwanych komórkami reniny, ale do tej pory nikomu nie udało się ich zlokalizować i zaobserwować.

Odkrycia dokonał zespół dr Marii Luisy S. Sequeira-Lopez. Jego badania ujawniły nie tylko, gdzie znajdują się nasze cielesne barometry, ale też, jak działają i w jaki sposób pomagają zapobiegać wysokiemu ciśnieniu krwi (nadciśnieniu) lub niskiemu ciśnieniu krwi (niedociśnieniu). Naukowcy mają nadzieję, że ich dokonania doprowadzą do opracowania nowych metod leczenia nadciśnienia tętniczego.

"To było ekscytujące odkrycie, że nieuchwytny od tylu lat mechanizm regulacji ciśnienia - wspomniany baroreceptor, jest elementem komórek reniny, które jednocześnie same mają zdolność do reagowania na te zmiany - mówi dr Sequeira-Lopez. - Komórki reniny są więc jednocześnie czujnikami i wykonawcami".

Istnienie czujnika ciśnienia w komórkach reniny zostało po raz pierwszy zaproponowane w 1957 roku. Miało to sens: komórki muszą wiedzieć, kiedy uwolnić reninę - hormon, który pomaga regulować ciśnienie krwi. Ale chociaż naukowcy podejrzewali, że ten barometr komórkowy musi istnieć, nie byli w stanie powiedzieć, czym dokładnie jest i czy znajduje się w samych komórkach reniny, czy w komórkach je otaczających.

Sequeira-Lopez i jej zespół przyjęli nowe podejście do rozwiązania liczącej dziesiątki lat tajemnicy. Korzystając z innowacyjnych modeli laboratoryjnych, ustalili, że baroreceptor jest "mechanoprzetwornikiem" umiejscowionym wewnątrz komórek reniny. Przetwornik ten wykrywa zmiany ciśnienia na zewnątrz komórki, a następnie w postaci sygnałów mechanicznych przekazuje tę informację do jądra komórkowego. Mechanizm jest podobny do tego w ludzkim uchu, kiedy to ślimak w uchu wewnętrznym zamienia wibracje dźwiękowe w impulsy nerwowe, które nasz mózg może zrozumieć.

Naukowcy odkryli też dokładnie, jak działają owe baroreceptory. Odkryli, że wywieranie nacisku na komórki reniny wyzwala zmiany w tych komórkach i zmniejsza aktywność genu reniny - Ren1.

"Gdy baroreceptory wykryją zbyt wysokie ciśnienie poza komórką reniny, produkcja hormonu zostaje ograniczona. Z kolei zbyt niskie ciśnienie krwi powoduje wytwarzanie większej ilości reniny - wyjaśniają badacze. - Ten cudowny mechanizm ma kluczowe znaczenie dla zdolności naszego organizmu do utrzymania prawidłowego ciśnienia krwi. Teraz, po ponad 60 latach, w końcu rozumiemy, jak to się dzieje i dlaczego".

"Czuję się naprawdę podekscytowana tym odkryciem. To było wielkie wyzwanie, trwające kilka lat - cieszy się dr Sequeira-Lopez. - Nie mogę się też doczekać naszych kolejnych badań, których celem będzie rozwikłanie mechanizmów sygnalizacyjnych i kontrolnych odkrytego przez nas mechanoprzekaźnika oraz zaproponowanie, w jaki sposób można wykorzystać te informacje do opracowania nowych terapii nadciśnienia tętniczego".

Więcej - w publikacji źródłowej (https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.120.318711)

Katarzyna Czechowicz