Потеря соли и жидкости в организме может стимулировать регенерацию и восстановление почек у мышей, согласно финансируемому NIH исследованию, проведенному ученым из Университета Южной Калифорнии Яношем Пети-Петерди и опубликованному в Журнале клинических исследований. Эта врожденная регенеративная реакция зависит от небольшой популяции клеток почек в области, известной как плотное пятно (MD), которое распознает соль и осуществляет контроль над фильтрацией, секрецией гормонов и другими ключевыми функциями этого жизненно важного органа.

Наша личная и профессиональная миссия — найти лекарство от болезни почек, растущей глобальной эпидемии, поражающей каждого седьмого взрослого человека, что составляет 850 миллионов человек по всему миру или около 2 миллионов в районе Лос-Анджелеса. В настоящее время нет лекарства от этого скрытого заболевания. К моменту постановки диагноза заболевания почек почки необратимо повреждены и в конечном итоге нуждаются в заместительной терапии, такой как диализ или трансплантация.»

Янош Пети-Петерди, профессор физиологии, неврологии и медицины Медицинской школы Кека Американского университета

Чтобы справиться с этой растущей эпидемией, Пети-Петерди, первый автор Джорджина Гьярмати и их коллеги применили крайне нетрадиционный подход. В отличие от изучения того, как больные почки не могут регенерировать, ученые сосредоточились на том, как изначально развивались здоровые почки.

«С точки зрения эволюционной биологии, примитивная структура почек рыбы превратилась в более сложные и более эффективно работающие почки, способные поглощать больше соли и воды», — сказал Пети-Петерди, который также руководит Центром многофотонной микроскопии в нейрогенетическом институте Зилха (ZNI). «Это было необходимо для адаптации к условиям засушливой суши, когда животные перешли из богатой солью морской воды. Именно поэтому птицы и млекопитающие разработали клетки MD и эту красивую, более крупную и эффективную структуру почек для самоподдержания и функциональной адаптации для выживания. Это механизмы, на которые мы нацелены и пытаемся имитировать в нашем исследовательском подходе «.

Учитывая эту эволюционную историю, исследовательская группа кормила лабораторных мышей диетой с очень низким содержанием соли, а также часто назначаемым препаратом под названием ингибитор АПФ, который способствовал снижению уровня соли и жидкости. Мыши придерживались этого режима до двух недель, поскольку диета с крайне низким содержанием соли может вызвать серьезные проблемы со здоровьем, если ее продолжать в течение длительного времени.

В области МД ученые наблюдали регенеративную активность, которую они могли блокировать введением лекарств, которые мешали сигналам, посылаемым МД. Это подчеркнуло ключевую роль МД в организации регенерации.

Когда ученые продолжили анализ мышиных MD-клеток, они выявили как генетические, так и структурные характеристики, которые были удивительно похожи на нервные клетки. Это интересное открытие, потому что нервные клетки играют ключевую роль в регуляции регенерации других органов, таких как кожа.

В клетках MD мыши ученые также выявили специфические сигналы от определенных генов, включая Wnt, NGFR и CCN1, которые могут быть усилены диетой с низким содержанием соли для восстановления структуры и функции почек. В соответствии с этими результатами у мышей было обнаружено, что активность CCN1 значительно снижена у пациентов с хронической болезнью почек (ХБП).

Чтобы проверить терапевтический потенциал этих открытий, ученые ввели CCN1 мышам с типом ХБП, известным как фокально-сегментарный гломерулосклероз. Они также лечили этих мышей клетками MD, выращенными в условиях с низким содержанием соли. Оба подхода оказались успешными, при этом обработка клетками MD привела к наибольшим улучшениям структуры и функции почек. Это может быть связано с тем, что клетки MD секретируют не только CCN1, но и дополнительные неизвестные факторы, способствующие регенерации почек.

«Мы очень уверены в важности этого нового подхода к восстановлению и регенерации почек», — сказал Пети-Петерди. «И мы полностью убеждены, что это, как мы надеемся, скоро приведет к созданию очень мощного и нового терапевтического подхода».