Naukowcy odkryli, w jaki sposób niektóre komórki przekształcają się, pomagając kontrolować ciśnienie krwi, wytwarzając reninę, substancję zwykle wytwarzaną przez wyspecjalizowane komórki nerek. Ten przełom może doprowadzić do nowych metod leczenia wysokiego ciśnienia krwi i chorób naczyniowych poprzez ukierunkowanie na genomowy „przełącznik” regulujący produkcję reniny.
Naukowcy ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu Wirginii odkryli, że niektóre komórki posiadają niezwykłą zdolność do zmiany swojej funkcji, pomagając organizmowi w regulacji ciśnienia krwi.
Komórki te obejmują komórki mięśni gładkich, które wyścielają nasze tętnice. Zwykle komórki mięśni gładkich pomagają kontrolować ciśnienie krwi poprzez kurczenie się i rozluźnianie. Kiedy jednak poziom ciśnienia krwi znacznie i na długi czas spada, komórki mięśni gładkich w nerkach i niektóre inne typy komórek nerek mogą podjąć zupełnie nowe zadanie: wytwarzać reninę, substancję zwykle wytwarzaną w wyspecjalizowanych komórkach nerek, która pomaga w utrzymaniu prawidłowego funkcjonowania organizmu. ciśnienie krwi.
Naukowcy nie byli pewni, jakie czynniki genomiczne regulują to nagłe przejście w kierunku produkcji reniny, ale badacze UVA znaleźli odpowiedzi, identyfikując kluczowy biologiczny „przełącznik”, który kontroluje tę zmianę i wyjaśnia tajną supermoc komórek.
„Odkrycie, jak działa ten przełącznik, pomoże nam zrozumieć, w jaki sposób nasze ciała kontrolują ciśnienie krwi” – powiedział badacz R. Ariel Gomez, lekarz medycyny z Centrum Badań nad Zdrowiem Dziecka UVA. „Wiedza, w jaki sposób komórki naczyniowe zmieniają swoją tożsamość, może pomóc w opracowaniu nowych leków stosowanych w leczeniu wysokiego ciśnienia krwi i chorób naczyniowych”.
Zrozumienie ciśnienia krwi
Gomez i jego współpracowniczka Maria Luisa S. Sequeira-Lopez, MD, prowadzą badaczy nad rolą reniny w kontroli ciśnienia krwi. W ramach najnowszego badania współpracowali ze starszym naukowcem UVA, doktorem Jasonem P. Smithem i współpracownikami, aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób niektóre komórki nagle pamiętają, jak wytwarzać reninę, długo po tym, jak przestały to robić.
Zespół UVA zidentyfikował kilka mechanizmów biologicznych zaangażowanych w tę transformację. Na przykład badacze zidentyfikowali dziewięć genów, które odgrywają kluczową rolę w trzech biologicznych „ścieżkach” regulujących produkcję reniny. Geny te powodują, że komórki mięśni gładkich przestają wytwarzać reninę i powodują ich wznowienie, gdy zajdzie taka potrzeba. Naukowcy zauważają, że chociaż takie komórki w naturalny sposób przestają wytwarzać reninę, pozostają „gotowe”, aby wrócić do działania.
Co więcej, naukowcy odkryli czynniki, które powodują, że geny wznawiają produkcję reniny. Ten „epigenetyczny” przełącznik jest podstawą zrozumienia, w jaki sposób kontrolowana jest produkcja reniny w komórkach, które normalnie nie wytwarzają reniny.
„Spodziewaliśmy się, że region genomu, w którym zlokalizowany jest ten gen, będzie niedostępny, gdy renina jest wyłączona, ale okazuje się, że to miejsce pozostaje ogólnie dostępne w komórkach, które są gotowe do uruchomienia, gdy potrzebna jest większa ilość reniny.” powiedział Smith. „Ostatecznie, ponieważ renina jest tak istotna dla naszego zdrowia, lepsze zrozumienie, w jaki sposób nasz organizm kontroluje jej produkcję, może okazać się podstawą leczenia nadciśnienia tętniczego. [high blood pressure] oraz długoterminowy wpływ powszechnie stosowanych leków na nadciśnienie na czynność i choroby nerek”.
Jak zauważają w nowym artykule naukowym, praca badaczy UVA zapewnia kompleksową mapę tej formy regulacji reniny. Odkrycia wyznaczają ważny kierunek przyszłych badań i mogą dostarczyć ważnych informacji na temat postępu niebezpiecznego uszkodzenia nerek zwanego zwłóknieniem. Twierdzą, że możliwe jest, że ukierunkowanie na procesy kontroli reniny może doprowadzić do nowych metod leczenia nadciśnienia i choroba sercowo-naczyniowa.
„Teraz chcemy zidentyfikować markery i potencjalne cele, aby złagodzić i, miejmy nadzieję, kontrolować niepożądane skutki przewlekłej stymulacji komórek reninowych” – powiedziała Sequeira-Lopez. „Zrozumienie podstawowych tajemnic naszych komórek jest kluczowe, aby móc projektować coraz skuteczniejsze terapie z mniejszymi skutkami ubocznymi lub bez nich”.
Odniesienie: „Hamowanie ekspresji reniny jest regulowane przez epigenetyczne przejście ze stanu aktywnego do stanu równowagi” Jason P. Smith, Robert Paxton, Silvia Medrano, Nathan C. Sheffield, Maria Luisa S. Sequeira-Lopez i R. Ariel Gomez , 11 lipca 2024 r., Nadciśnienie.
DOI: 10.1161/NADCIŚNIENIEAHA.124.22886
Badania wsparł m.in Narodowe Instytuty Zdrowiaprzyznaje P50DK096373, R01DK116718 i R01HL148044.
