Legătura dintre rinichi și sânge, cu totul alta decât se credea. Ce arată un nou studiu?

Până mâine pe vremea aceasta, fiecare picătură de sânge din corp va fi trecut prin rinichi de mai multe ori. Cu fiecare trecere, apa saturată cu reziduuri este înlăturată pentru a forma urina, iar apa proaspătă se întoarce în circulație.

Ne-am putea imagina această sarcină vitală ca pe un fel de sistem de filtrare forțată, condusă de presiunea cauzată de bătăile inimii. Potrivit unui nou studiu însă, realizat în colaborare cu inginerul mecanic de la Johns Hopkins, Sean Sun, această descriere nu este chiar atât de exactă, indică Science Alert.

• Test de cultură generală. De ce planetele sunt rotunde?
• O misiune NASA a surprins o fotografie stranie cu Luna și Soarele

„Toată lumea crede că rinichii sunt cei care filtrează sângele, dar din punct de vedere conceptual, această ipoteză este eronată”, spune Sun. „Ceea ce am arătat noi este că celulele renale sunt ca niște pompe și nu filtre, generând forțe”. Nu este lipsa de cercetare motivul pentru care am ratat această activitate mecanică ciudată. Anatomiștii au cunoscut structura rinichilor și rolul acestora în producerea urinei încă din secolul XVII.

Rolul rinichilor în mecanica organismului

Capacitatea organului de a amesteca fizica pasivă a osmozei cu manevrele active ale diferitelor substanțe chimice pentru a echilibra  sărurile din organism, reziduriile și apa a fost de asemenea studiată pe larg, atât  în interiorul, cât și în afara corpului. Cu toate acestea, fiecare rinichi este compus din kilometri de canale și tubuli înghesuiți într-un spațiu nu mai mare decât pumnul, ceea ce poate da naștere unor conducte ciudate în interior. Studiile au arătat că celulele care căptușesc acei tubuli pot simți modificările presiunii hidrostatice și chiar pot răspunde.

Pompa micro-fliudă pentru rinichi – MFKP a lui Sun și echipei acestuia constă în blocuri modelate și membrane poroase capabile să conțină o cultură de celule care căptușesc tubulii renali. Imediat ce celulele s-au poziționat la locul lor și au fost supuse unei serii de teste pentru rezistență electrică și permeabilitate, cercetătorii au măsurat variațiile de presiune de-a lungul țesutului, ca răspuns la stropii de lichid dintr-o seringă.

Au descoperit că mișcarea fluidelor din apropierea celulelor era în sincronizare cu creșterea presiunii hidraulice, care era mai mare spre un capăt al țesutului. Astfel, tubulii acționau asemeni unei pompe. O privire atentă asupra proteinelor pe care celulele le produceau a arătat că mici modificări ale presiunii fluidelor care pătrund în țesuturi au schimbat aranjamentele canalelor ionice și structura de susținere, modificându-i forma și funcția.

Rinichii acționează ca o pompă

Pentru cei mai mulți dintre noi, acest lucru înseamnă că fluidele care trec din sânge în rinichi se mișcă parțial sub influența direcției mecanice a celulelor în sine. Pentru a vedea cum se desfășoară acest comportament în rinichii mai puțin funcționali, cercetătorii au folosit celule prelevate de la indivizii care sufereau de ADPKD.

În aceste condiții, datorită modului în care celulele care căptușesc tubulii renali și își schimbă forma, apar în mod obișnuit chisturile, deformând țesutul și crescând riscul de pietre la rinichi și infecții ale tractului urinar. Dar, conform cercetărilor este vorba de mai mult de atât. Cercetătorii au observat celulele pompând invers, cu gradientul de presiune răsturnat de la un capăt la altul.

Atunci când tratamentul pentru ADPKD a fost aplicat acestor celule, gradientul de presiune n-a netezit, sugerând că medicamentul este funcțional și că reduce presiunea asupra țesuturilor și prin urmare încetinește rata de formare a chisturilor.

Vă mai recomandăm și:

Combinând ibuprofenul cu alte medicamente îți poți afecta permanent rinichii

Rinichii imprimați 3D ar putea revoluționa transplanturile

Comoara din arhivă. Telescopul Spațial Hubble a dezvăluit peste 1.000 de noi asteroizi

Celulele cerebrale care mor în cadrul bolii Parkinson au fost identificate