Vedci práve zistili, že obličky pôsobia na krv inak, ako sme si predtým mysleli

(PIXOLOGICSTUDIO/Science Photo Library/Getty Images)

Zajtra o tomto čase každá kvapka krvi vo vašom tele prejde cez vaše obličky desiatky krát . Pri každom prechode sa voda nasýtená odpadom odstráni za vzniku moču a čerstvo vyčistená krv sa potom vráti späť do obehu.

Mohli by sme si predstaviť túto životne dôležitú úlohu ako druh násilne napájanej filtrácie poháňanej pulzujúcim tlakom nášho srdca. Ale podľa novej štúdie, ktorej spoluautorom je Johns Hopkins mechanický inžinier Sean Sun, tento popis nie je taký presný, ako sa kedysi myslelo.

'Každý počuje, že obličky filtrujú krv, ale koncepčne je to nesprávne,' hovorí Slnko.



'Ukázali sme, že obličkové bunky sú pumpy, nie filtre a vytvárajú sily.'

Nie pre nedostatok pohľadu nám náhodou unikla táto zvláštna mechanická činnosť. Anatómi vedia o štruktúre obličiek a jej úlohe pri produkcii moču z krvi od 17. storočia .

Schopnosť orgánu miešať pasívnu fyziku osmózy s aktívnym posunom rôznych chemikálií, aby sa vyrovnali soli, odpady a voda nášho tela, bola tiež dôkladne študovaná vo vnútri aj mimo tela.

Napriek tomu každá oblička pozostáva z kilometrov kanálov a tubulov natlačených v priestore, ktorý nie je väčší ako vaša päsť, čo môže viesť k nejakému podivnému vodovodu hlboko vo vnútri.

Štúdie ukázali, že bunky vystielajúce tieto tubuly dokážu vnímať zmeny hydrostatického tlaku, a dokonca reagovať ; nie je však jasné, ako a či dokonca tieto zmeny nejakým spôsobom zatlačia späť.

Zistiť, ako tekutiny pretekajú cez tie špinavé potrubia, tiež nie je jednoduché. Akýkoľvek experiment na štúdium hydrauliky pri práci vo vnútri jednotlivých tubulov by potreboval nejakú celkom pôsobivú technológiu na vylúčenie bludných síl.

To je presne to, s čím prišiel Sun a kolegovia z celých Spojených štátov. Ich mikrofluidná obličková pumpa (MFKP) pozostáva zo vzorovaných blokov a poréznych membrán schopných obsahovať kultúru buniek, ktoré vystielajú obličkové tubuly.

Keď sa bunky usadili na mieste a boli podrobené rôznym testom na elektrický odpor a priepustnosť, výskumníci merali zmeny tlaku v tkanive v reakcii na vystreknutie tekutiny z injekčnej striekačky.

Všimli si, že pohyb tekutín v blízkosti buniek klesol v súlade so zvýšením hydraulického tlaku, ktorý bol väčší smerom k jednému koncu tkaniva ako k druhému. Presne ako by sme očakávali, keby tubuly fungovali ako pumpa.

Bližší pohľad na proteíny, ktoré bunky chrlili, odhalil, že malé zmeny v tlaku tekutín vstupujúcich do tkanív zmenili usporiadanie iónových kanálov a ich podpornú štruktúru a zmenili ich tvar a funkciu.

Pre väčšinu z nás to znamená, že tekutiny prechádzajúce z krvi do siete obličkových tubulov sa čiastočne pohybujú pod mechanickým vedením samotných buniek, čím sa pridáva jemná nová vrstva operácie, ktorá by mohla pomôcť vysvetliť celý rad porúch obličiek.

Aby vedci zistili, ako sa toto správanie vyvíja v menej funkčných obličkách, použili bunky odobraté od jedincov s autozomálne dominantným polycystickým ochorením obličiek alebo ADPKD.

V tomto stave sa vďaka tomu, ako bunky vystielajúce obličkové tubuly menia tvar, bežne tvoria cysty, ktoré deformujú tkanivo a zvyšujú riziko obličkových kameňov a infekcií močových ciest. Ale podľa práce tímu je v príbehu viac. Vedci pozorovali, ako bunky pumpujú opačne, pričom tlakový gradient sa preklápa z jedného konca na druhý.

Keď liečba ADPKD schválená FDA tolvaptan aplikoval na bunky, ich tlakové gradienty sa vyhladili, čo naznačuje, že liek účinkuje tak, že znižuje stres na tkanivá, a tým spomaľuje rýchlosť, ktorou sa môžu vytvárať cysty.

S ohľadom na túto skutočnosť je možné, že aj iné tkanivá môžu mať svoje vlastné verzie mechanického čerpacieho systému upravujúceho tlak tekutín podľa vlastného uváženia. Sun a jeho tím majú za cieľ upraviť svoje zariadenie na testovanie iných tkanív a orgánov.

Tento výskum bol publikovaný v r Prírodné komunikácie .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.