Новые сведения о ключевых механизмах функционирования почек

Антон Тальский – 19 июня 2020

Открытие того, как формируются определенные ключевые структуры в почках, может иметь важное значение для лечения почечного фиброза (или рубцевания), признака хронической болезни почек (ХБП).

В более раннем исследовании Александр Г. Марнерос, доктор медицинских наук, врач-исследователь в Центре кожной биологии Mass General и его коллеги исследовали семьи c редким заболеванием кожи, которое называется синдром Scalp-Ear-Nipple. Их работа показала, что этот синдром вызван мутацией в гене под названием KCTD1, о котором в то время было мало что известно.

Позже ученые обнаружили, что у мышей, у которых отсутствовал ген KCTD1, развился тяжелый почечный фиброз и почечная недостаточность. Кроме того, Марнерос заметил, что у пациентов с мутациями KCTD1 в семьях с синдромом Scalp-Ear-Nipple также развилась ХБП с почечным фиброзом. Эти данные свидетельствуют о том, что ген KCTD1 играет важную функцию в почках.

В новом исследовании ученый показывает, что белок, известный как транскрипционный фактор AP-2 бета, индуцирует экспрессию KCTD1 в структурах почек, называемых дистальными извитыми канальцами. Они играют важную роль в поглощении соли из мочи и тем самым предотвращают чрезмерное производство мочи. Дистальные канальца формируются из клеток-предшественников в почке в течение процесса, называемого дифференцировкой.

Ученым удалось выяснить в ходе экспериментов с мышами, что инактивация KCTD1 у мышей блокирует дифференцировку дистальных канальцев на ранних стадиях. В результате способность животных реабсорбировать соль из мочи была нарушена и привела к чрезмерной выработке мочи. Кроме того, было обнаружено, что ген KCTD1 необходим для здорового функционирования дистальных канальцев на протяжение всей жизни.

Важно, что это исследование показало, что почки взрослых мышей, лишенных гена KCTD1, показали повышенную активацию белка, называемого бета-катенином. Бета-катенин необходим для правильного развития почек, но обычно подавляется в почках взрослых. Эта ненормальная реактивация бета-катенина способствовала почечному фиброзу и образованию кист у мышей по мере их старения. Использование генетических инструментов для снижения реактивации бета-катенина в почках у взрослых ингибировало почечный фиброз и ухудшение функции почек у мышей без гена KCTD1.

фото: CC0 Public Domain