Исследователи из медшколы виргинского университета выяснили местонахождение естественных барометров, отслеживающих в наших телах артериальное давление, ускользавших от ученых более 60 лет. Источник: PhysOrg.
Эти клеточные сенсоры отслеживают незначительные изменения артериального давления и регулируют уровень гормонов, чтобы держать давление под контролем. Десятилетиями ученые лишь предполагали, что данные «барорецепторы» находятся в специализированных почечных клетках – рениновых. Однако прежде барорецепторы никому не удавалось обнаружить.
Новые результаты, полученные исследователями UVA Health под руководством доктора Марии Секейры-Лопес, наконец-то, раскрывают, где именно находятся естественные барометры, как они работают и как помогают контролировать высокое (гипертония) или низкое кровяное давление (гипотония). Ученые надеются, что это открытие приведет к новым методам лечения высокого кровяного давления.
«Было очень приятно обнаружить, что неуловимый механизм восприятия давления, барорецептор, находится в рениновой клетке, обладающей одновременно способностями отслеживания и реагирования», — сообщила доктор Секейра-Лопес. «Итак, именно рениновые клетки являются сенсорами и ответчиками».
Измерение артериального давления
Расположение внутри рениновых клеток естественного датчика давления было впервые предсказано еще в 1957 году. Именно такой вариант их существования имел смысл: клеткам требуется знать, когда именно выделять гормон ренин, способный регулировать кровяное давление. Но хотя ученые и предполагали существование этого клеточного барометра, они не могли выяснить, находится ли он в именно рениновых клетках или клетках по соседству.
Команда Секейры-Лопес воспользовалась иными подходами, чтобы окончательно разгадать многолетнюю тайну. Исследователи скомбинировали несколько инновационных лабораторных моделей, позволивших определить, что барорецептор внутри рениновых клеток работает подобно «механотрансдуктору». Он обнаруживает перепад давления за пределами клетки, следом сообщает ее ядру механические сигналы, действуя подобно ушной улитке (лат. cochlea), преобразующей звуковые волны в нервные импульсы, чтобы мозг их понял.
Исследовательской группе удалось выяснить порядок работы барорецепторов. Обнаружилось, что воздействие давлением на рениновые клетки в лабораторных чашках Петри понижает выработку ренина (Ren1) внутри этих клеток. Ученые также изучили отличия в активности генов в почках при более низком и более высоком давлении.
В результате выяснено, что при обнаружении барорецепторами рениновой клетки излишне высокого давления «снаружи» замедляет выработку ренина, тогда как при выявлении чрезмерно низкого кровяного давления рениновые клетки начинают интенсивнее выделять ренин. Этот удивительный, жизненно важный механизм обеспечивает способности организма сохранять кровяное давление на нормальном уровне. Сейчас, по прошествии свыше 60 лет, ученым, наконец, удалось разобраться, как и почему это происходит.
«Я очень взволнована этим открытием, настоящим чудом в процессе созидания» — призналась Мария Секейра-Лопес. «Меня также волнует предстоящая работа по разгадке сигнальных и управляющих механизмов этого механотрансдуктора и того, как ученые смогут воспользоваться этой информацией в создании методик лечения гипертонии».