Исследователи Медицинской школы Университета Вирджинии определили расположение естественных барометров артериального давления внутри наших тел, которые ускользают от ученых более 60 лет.
Эти клеточные сенсоры обнаруживают незначительные изменения артериального давления и регулируют уровень гормонов, чтобы держать его под контролем. Ученые давно подозревали, что эти барометры, или «барорецепторы», существуют в специализированных клетках почек, называемых рениновыми клетками, но до сих пор никому не удавалось обнаружить барорецепторы.
Новые результаты, полученные от доктора Марии Луизы С. Секейра-Лопес и коллег из UVA Health, наконец, показывают, где расположены барометры, как они работают и как они помогают предотвратить высокое кровяное давление (гипертония) или низкое кровяное давление (гипотония). Исследователи надеются, что это открытие приведет к новым методам лечения высокого кровяного давления.
«Было очень приятно обнаружить, что неуловимый механизм восприятия давления, барорецептор, был присущ рениновой клетке, которая обладает способностью ощущать и реагировать внутри одной и той же клетки», - сказал Секейра-Лопес из отделения педиатрии UVA. и Исследовательский центр здоровья детей UVA. «Итак, рениновые клетки являются сенсорами и ответчиками».
Измерение артериального давления
Существование датчика давления внутри клеток ренина было впервые предложено еще в 1957 году. Это имело смысл: клетки должны были знать, когда выделять ренин, гормон, который помогает регулировать кровяное давление. Но даже несмотря на то, что ученые подозревали, что этот клеточный барометр должен существовать, они не могли сказать, что это такое и находится ли он в клетках ренина или в окружающих клетках.
Секейра-Лопес и ее команда применили новые подходы к разгадке этой многолетней тайны. Используя комбинацию инновационных лабораторных моделей, они определили, что барорецептор был «механотрансдуктором» внутри рениновых клеток. Этот механотрансдуктор обнаруживает изменения давления вне клетки, а затем передает эти механические сигналы ядру клетки, например, как улитка в нашем ухе превращает звуковые колебания в нервные импульсы, которые наш мозг может понять.
Исследователи выяснили, как именно работают барорецепторы. Они обнаружили, что давление на клетки ренина в лабораторных чашках вызывает изменения внутри клеток и снижает активность гена ренина Ren1. Ученые также сравнили различия в активности генов в почках, подвергающихся более низкому давлению, и почкам, подвергавшимся более высокому давлению.
В конечном итоге, когда барорецепторы обнаруживают слишком высокое давление вне рениновой клетки, производство ренина ограничивается, в то время как слишком низкое кровяное давление вызывает производство большего количества ренина . Этот чудесный механизм жизненно важен для способности тела поддерживать правильное кровяное давление. И теперь, спустя более 60 лет, мы наконец понимаем, как и почему.
«Я очень взволнован этим открытием, настоящим чудом в процессе создания. У нас было отличное сотрудничество с доктором [Дугласом] ДеСимоне из Департамента клеточной биологии», - сказал Секейра-Лопес. «Я также взволнован предстоящей работой по разгадке сигнальных и управляющих механизмов этого механотрансдуктора и того, как мы можем использовать эту информацию для разработки методов лечения гипертонии».
