Открыт медиатор регуляции кровяного давления печени

Открыт медиатор регуляции кровяного давления печени

На протяжении 60 лет ученые гадали над возможностью существования печеночного осморецептора, регулирующего кровяное давление. И вот исследователи Центра Молекулярной Медицины Макса Дельбрука (ЦММ) в Берлине, Экспериментального Центра Клинических Исследований (ЭЦКИ) ЦММ и Университетской Клиники Шарите и Ганноверской Медицинской Школы (ГМШ) наконец смогли сделать еще один шаг в этой области исследований. Д-р Стефан Лехнер и профессор Гари Р. Левин (оба из ЦММ), профессор Фридрих С. Люфт (ЭЦКИ) и профессор Енс Джордан (ЭЦКИ, а затем ЦММ) обнаружили группу новых сенсорных нейронов в печени мыши, которые выступают в качестве посредников в регулировке кровяного давления и обмена веществ.  Этот периферийный контрольный центр вне мозга запускается выпитой водой и приводит к подъему кровяного давления у больных и пожилых людей.

Более 10-ти лет назад профессор Енс Джордан, доктор медицинских наук, затем и научный сотрудник Университета Вандербильта в Нэшвилле, штат Теннеси в США, вместе с коллегами стали случайными свидетелями одного явления. Позже, в указанной выше Клинике Шарите Франца Фольхарда в Бухе, пригороде Берлина, Енс Джордан снова обратил внимание на то, что у пациентов с поврежденной нервной системой показатели кровяного давления возрастали на 50 мм рт. ст. если пациенты за один раз выпивали более полулитра воды. «У молодых людей, чья симпатическая нервная система стимулировалась лекарствами, прием воды также вызывал подъем кровяного давления», — рассказал профессор Фридрих С. Люфт. «Даже у здоровых взрослых людей, выпитая вода также служила толчком к работе регулятора кровяного давления». Оба медика пригласили в ЦММ нейробиологов для совместного исследовательского проекта.

На протяжении 60-ти лет исследователи догадывались о том, что вне мозга существует центр саморегуляции организма. Подталкиваемые находками недавних исследований, исследователи из Берлин-Буха искали чувствительные нейроны в органах, находящихся на периферии центральной нервной системы, которые могли бы обнаружить изменения в организме, происходящие от приема воды и таким образом, приводили в действие регулятор, который у больных и пожилых вызывал бы рост кровяного давления и стимулировал метаболизм в здоровых молодых людях.

«Во всем процессе ключевую роль играет осмотическое давление», — объяснил д-р Стефан Лехнер, член исследовательской группы профессора Льюина. «Оно является мерой водного баланса и указывает на то, сколько молекул растворяется в литре жидкости. Каждый вид живых существ имеет свою заданную величину осмотического давления, которая в большой степени зависит от непосредственных условий обитания. Мы хотели знать, как отклонения осмотического давления способны привести в действие регулятор».

Исследователи наблюдали у мышей активную реакцию особых печеночных нейронов на прием воды. Выпитая мышами вода поглощается в тонком кишечнике и достигает кровеносной системы через печень. Из-за внезапного появления воды в организме, осмотическое давление кровеносных сосудов печени падает ниже заданной величины. Ученые смогли продемонстрировать, как это отклонение регистрируется сенсорными нейронами печени или так называемыми осморецепторами. Они обнаружили, что осморецепторы преобразуют информацию в электрический сигнал, который, в свою очередь, приводит в действие рефлекс и стимулирует печёночные кровеносные сосуды для подъема кровяного давления.

Ионные потоки проливают свет на механизмы

Для изучения активации осморецепторов в реальных физиологических условиях, исследователи пометили открытую группу осморецепторов печени. В своих экспериментах они, таким образом, могли бы показать, что после приема воды даже малейшее отклонение осмотического давления в крови, протекающей через печень, активирует нервные волокна в печени и вызывает поток ионов. Ионные потоки были подобны тем, которые могут быть измерены в ионном канале, расположенном как в центральной нервной системе, так и внутренних органах (сердце, печень, почки, мужские яички и поджелудочная железа). Данный ионный канал, сокращенно названный TRPV4, очень чувствительно реагирует на изменения и функционирует подобно осморецептору.

«Ионный канал TRPV4, подобно диафрагме фотоаппарата, открывается за несколько сотен миллисекунд, пропуская электрический сигнал и тем самым запуская регулятор», — объяснил д-р Стефан Лехнер. «Нам стало интересно, действует ли ионный канал TRPV4 самостоятельно или ему нужны дополнительные модули. Кроме того, мы хотели узнать, каков именно механический принцип действия схемы».

В дальнейших экспериментах, для того чтобы разобраться в роли и функции TRPV4 в данном регулятивном процессе, исследователи подвергли изучению мышей, в которых был деактивирован ген ионного канала TRPV4. После предложения отобранным мышам воды исследователи не отмечали активации осморецепторов в печени. Ионные потоки не функционировали и, как следствие, рефлекс не был запущен. Исследователи пришли к заключению, что подъем кровяного давления из-за принятой воды должен быть связан с наличием канала TRPV4.

Последствия терапии

«Сейчас мы способны описать характерные черты совершенно новой группы печеночных осморецепторов на молекулярном уровне, что у человека, возможно, является продолжением очень важного регулятивного рефлекса», — сказал Профессор Льюин. «Ответы, полученные в ходе исследования, не только улучшили наше понимание физиологической роли осморецепторов как медиатора кровяного давления, обмена веществ и осмотической саморегуляции. В перспективе, они могли бы привести нас к новым стратегиям в лечении заболеваний, вызванных отсутствием гена отвечающего за кодирование протеина канала TRPV4».

«Воздействие выпитой воды на регуляцию кровяного давления уже используется в терапевтических целях в ежедневной работе лечебных учреждений», — добавил профессор Джордан. «Пациентам, которые из-за нарушений регуляции кровяного давления теряют сознание, когда стоят, мы рекомендуем пить воду. Это помогает сгладить симптомы и в то же время дает нам возможность понижать дозировку лекарств. Здоровые люди тоже могут испытывать головокружения, когда стоят долгое время или организм испытывает нагрузки, например, при сдаче крови. Многих таких случаев можно избежать, просто выпив воды. Это вознаграждение за наше десятилетнее упорное исследование осмолитической саморегуляции были вознаграждены!»


Источник:
medicaldaily.com
Перевод:
Serdechno.ru