P2X retseptorid ja neerufunktsioon

Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-post:audrey.hu@wecistanche.com

Matthew A. Bailey1∗, Robert J. Unwin2 ja David G. Shirley2

Kogunev tõendusmaterjal näitab, et ATP/P2 retseptori süsteem, mis toimib autokriinselt või parakriinselt, võib mõjutada paljusidneeru-funktsioonid. Enamikus on tuvastatud P2X-retseptori subühikudneeru-veresoontes ja igas nefronisegmendis; ATP vabanebneeru-epiteelirakud ja ATP lagunemise eest vastutavad ensüümid ekspresseeritakse veresoontes ja tuubulites. P2X1 retseptorite stimuleerimine aferentsetes arterioolides vabanenud ATP pooltneeru-närvilõpmetest või külgnevatest makula densa rakkudest kutsub esile vasokonstriktsiooni ja aitab kaasaneeru-hemodünaamika. Tubulikus on tõendeid mitmesuguste P2X-vahendatud toimete kohta: proksimaalse tubulaarse reabsorptsiooni pärssimine; Na plus K pluss 2Cl- kaastransporteri aktiivsuse inhibeerimine (lämmastikoksiidi sünteesi suurendamise kaudu) Henle ahela paksus tõusvas harus; magneesiumi reabsorptsiooni pärssimine distaalses tuubulis; ning naatriumi ja vee reabsorptsiooni moduleerimine kogumiskanalis. Lõpuks näib, et P2X-retseptorid, eriti P2X7-subühikud, mängivad olulist rolli neerupatoloogias, eriti tsüstide moodustumisel.polütsüstilineneerudhaigusja sisseneeru-põletik. © 2012 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.

cistanche ülevaated: parandada neerudeneerudfunktsiooni

SISSEJUHATUS

Nukleotiidid ja P2 retseptorid täidavad kogu kehas laia valikut füsioloogilisi rolle. Kuigi teadmised selle süsteemi autokriinsest/parakriinsest mõjustneerudon teiste organite/kudede omast maha jäänud, on viimase kümnendi jooksul toimunud suuri edusamme vahe vähendamisel. Seni enamusneeru-uuringud on keskendunud P2Y retseptoritele1; informatsioon neerude P2X retseptorite ja nende funktsioonide kohta on piiratum.

ATP Sekretsioon NEEREDES

Peaaegu kõik rakud võivad vabastada nukleotiide janeeru-vaskulaarsed ja epiteelirakud pole erandid. Vekaria jt 2 teatasid intraluminaalseteks ATP kontsentratsioonideks roti proksimaalsetes keerdunud tubulites (PCT) in vivo 200–300 nmol/L, mis on märkimisväärselt kõrgem kui kontsentratsioon glomerulaarfiltraadis, mis viitab ATP sekretsioonile PCT-rakkude poolt. Leipzigeri rühm näitas in vitro perfundeeritud hiire medullaarsete jämedate tõusvate jäsemete (metallide) kasutamisel, et intraluminaalse rõhu suurenemine põhjustas intratsellulaarse Ca2 pluss ([Ca2 pluss ]i) tõusu, mis ise sõltus nukleotiidide vabanemisest.3 Järeluuringus. , P2Y2 retseptorit ekspresseerivaid astrotsüüte kasutati biosensoritena, et näidata nii spontaanset kui ka agonistide poolt indutseeritud nukleotiidide vabanemist. Vasopressiin kutsus esile intraluminaalsete nukleotiidide maksimaalse kontsentratsiooni 200–300 nmol/l. Kuna P2Y2 retseptor ei suuda UTP-d ja ATP-d vahet teha, ei õnnestunud spetsiifilist vabanenud nukleotiidi(de) tuvastada. Samas uuringus leidsid Odgaard jt 4, et vasopressiin käivitas ka nukleotiidide sekretsiooni in vitro perfuseeritud hiire kortikaalsest kogumiskanalist (CCD); intraluminaalsed kontsentratsioonid lähenesid taas 300 nmol/l.

Kuigi need kontsentratsioonid jäävad tõenäoliselt alla P2X retseptori aktiveerimise läve, alahindavad massifaasi mõõtmised peaaegu kindlasti rakumembraani kontsentratsioone, kuna ektonukleotidaasid metaboliseerivad kiiresti sekreteeritud nukleotiide (vt allpool).

ATP vabanemise mehhanism(id).

Nukleotiidide sekretsiooni mehhanism alatesneeru-torukujulised rakud ei ole veel välja kujunenud ja võivad segmenditi erineda. Üks võimalus on ATP-d sisaldavate vesiikulite eksotsütoos; lisaks sellele on kaasatud mitmesuguseid kanaleid/transportereid.5 Maxi-anioonkanalid vahendavad ATP transporti läbi makula densa rakkude basolateraalse membraani vastusena suurenenud NaCl kohaletoimetamisele6 (vt allpool). Tsüstilise fibroosi transmembraanse juhtivuse regulaatori (CFTR) kanaleid on peetud ka väljavooluks, kuid see võimalus ei ole leidnud kindlat toetust.5 On saadud tõendeid konneksiini (Cx) poolkanalite rolli kohta ATP vabanemisel distaalses nefronis. uuringust, milles kasutati Cx30 knockout hiiri.7 Osaliselt lõhestatud CCD-d olid mikroperfusioon in vitro ja P2X2 retseptorit ekspresseerivad biosensorid asetati otsesesse kontakti CCD rakkude apikaalsete membraanidega. Metsiktüüpi hiirtel kutsus tubulaarse voolu suurenemine esile suramiinitundliku (st nukleotiidide vahendatud) [Ca2 pluss] I suurenemise biosensorrakkudes, samas kui vastused Cx30 knockout hiirtel peaaegu puudusid. Siiski on kahtlusi, et Cx-poolkanalid avanevad füsioloogilistes tingimustes. Struktuuriliselt homoloogseid panneksiine saab seevastu aktiveerida membraani depolarisatsioonidega füsioloogilises vahemikus. Panneksiinid võivad moodustada ka ATP läbilaskvaid poolkanaleid, kuid nende rolli kindlakstegemiseks, kui neid on, on vaja täiendavaid uuringuid.neerud.5

EKTONUKLEOTIDAASI

Nukleotiidid vabanevadneeru-veresoonkonnast ja epiteelirakkudest lagunevad pinnal paiknevad ja lahustuvad ensüümid (ektonukleotidaasid) kiiresti erinevateks nukleotiidideks või nukleosiidideks. Eksisteerib neli ektonukleotidaaside perekonda: ektonukleosiidtrifosfaatfosfohüdrolaas (NTPDaasid), ektonukleotiidpürofosfataasi fosfodiesteraasid (NPP), ekto-5'-nukleotidaas ja aluselised fosfataasid. Kõigi nelja perekonna liikmed on tuvastatudneerud.8 Kuna P2X-retseptorite peamine ligand on ATP ise, on tõenäoline, et neil ensüümidel on P2X-vahendatud mõjudele sügav mõju. Lisaks nukleotiide lagundavatele ensüümidele eksisteerivad kaks fosforüülivate ensüümide perekonda nukleosiiddifosfaatkinaase, mis katalüüsivad nukleosiid-5-trifosfaatide terminaalse fosfaadi ülekannet nukleosiid-5-difosfaatideks, ja adenülaatkinaasid, mis katalüüsivad ATP tootmist. ja AMP või vastupidi, sõltuvalt vastavate nukleotiidide kontsentratsioonidest. Kuigi algselt arvati, et see piirdub raku tsütosooliga, on tõendeid selle kohta, et fosforüülivad ensüümid esinevad ka rakumembraanis.9 Ektonukleotidaaside ja fosforüülivate ensüümide peamised katalüütilised aktiivsused, mida ekspresseeritakse rakumembraanis.neerudon kokku võetud tabelis 1.

NTPDaasi perekond koosneb kaheksast liikmest, millest neli (NTPDaasid 1, 2, 3 ja 8) hüdrolüüsivad ekstratsellulaarseid nukleotiide. NTPDase1 hüdrolüüsib ATP-d ja ADP-d peaaegu võrdselt, samas kui NTPDaas2 eelistab ATP-d palju rohkem, põhjustades seetõttu ADP akumuleerumist; NTPDaasid 3 ja 8 on oma eelistuses vahepealsed.8 Rottidel ja hiirtel on NTPDaas1 silmapaistev enamikul juhtudel.neeru-veresoonkond ning esineb ka Henle õhukeses tõusvas jäsemes ja medullaarses kogumiskanalis (CD). NTPDase2 on immunolokaliseeritud Bowmani kapslite ja enamiku nefroni segmentide suhtes, mis jäävad proksimaaltorukest kaugemale; NTPDaasi3 intrarenaalset ekspressiooni on uuritud ainult rottidel, kus, nagu NTPDaas2, leiti seda ka paksus tõusvas jäsemes (TAL), distaalses tuubulis ja CD-s.8 Teave NTPDaasi8 kohta on puudulik.

Tuumaelektrijaama perekond koosneb seitsmest liikmest, kuid ainult NPP1 kuni NPP3 on võimelised nukleotiide hüdrolüüsima. Teave tuumaelektrijaamade intrarenaalse jaotuse kohta on piiratud. NPP1 valgu värvumine on tuvastatud hiire proksimaalsetes tuubulites ja distaalsete tuubulite basolateraalsetes membraanides; samas kui silmatorkav NPP3 värvumine on leitud roti glomerulites ja pars recta apikaalses membraanis, kuid mitte distaalsemates segmentides.8 Ekto-5 -nukleotidaas katalüüsib nukleotiidi hüdrolüüsi lõppfaasi nukleosiidiks. Seda leidub roti PCT apikaalsetes membraanides ja interkaleerunud rakkudes kogu distaalses nefronis, samuti peritubulaarses ruumis.

Aluseline fosfataas on tuvastatud PCT apikaalses membraanis ja roti pars rectasneerud. Kuigi leeliselistel fosfataasidel on lai substraadi spetsiifilisus, mis on võimeline lagundama ATP-d kuni adenosiinini, on adeniini nukleotiidide Km väärtused madalas millimolaarses vahemikus, mis tekitab kahtlusi selle ensüümi füsioloogilise tähtsuse suhtes nukleotiidide lagunemise suhtes.

cistanche tubolosa kasu tervisele: parandageneerudfunktsiooni

P2X-RECEPTORID JA NEEREFUNKTSIOON

Kui kaalutakseneeru-P2X-retseptoritele omistatavate toimete tõttu on oluline meeles pidada, et need töötavad tõenäoliselt koos paljude veresoonkonnas esinevate P2Y-retseptoritega janeeru-epiteel. Veelgi enam, plasmamembraanid mis tahesneeru-rakk võib sisaldada mitmesuguseid P2 retseptori alatüüpe ja epiteelirakkudes võib retseptori populatsioon olla erinev apikaalsetes ja basolateraalsetes domeenides. Kuigi konkreetse füsioloogilise vastuse määramine antud P2 retseptorile on osutunud keeruliseks, saab eraldusvõime suurendamiseks kasutada mitmeid lähenemisviise. Esiteks saavad immunohistokeemilised meetodid tuvastada huvipakkuvas piirkonnas (ja võimalusel membraani domeenis) esinevad alatüübid. Teiseks saab spetsiifiliste retseptorite in situ stimuleerimiseks või antagoniseerimiseks kasutada farmakoloogilisi lähenemisviise. Kuid selle artikli kirjutamise ajal puudub tõeliselt selektiivne agonist ühegi P2X subühiku jaoks, kuigi saadaval on mõned selektiivsed antagonistid, nagu Ip5I (P2X1 antagonist) ja A-740003 (P2X7 antagonist).10 Järelikult, tavaliselt on vaja võrrelda individuaalseid vastuseid erinevatele agonistidele, et saada farmakoloogiline profiil, mille põhjal saab teha esialgseid järeldusi.

Täiendav lähenemisviis on kasutada "knock-out" hiiri, kellelt huvipakkuvat retseptorit kodeeriv geen on kustutatud. See pole aga ilma oma võimalike probleemideta. Märkimisväärset funktsiooni täitva retseptori alatüübi globaalne kustutamine põhjustab tõenäoliselt kompenseerivaid muutusi. P2 retseptori profiil seesneerudvõib seejärel muutuda, et taastada üldine eritumise kiirus, mis võib viia eksitavate järeldusteni retseptori normaalse rolli kohta. Cre-loxP süsteem lisab geeni sihtimise lähenemisviisile teatud täpsust, võimaldades koe- või rakutüübispetsiifilist deletsiooni, kuid seda ei ole veel neerude P2 retseptori uuringutes kasutatud.

P2X-RETSEPTORITE JAOTUMINE NEERUS

Veresoonkond

Joonis 1(A) võtab kokku praegused teadmised P2X-retseptorite jaotumise kohta riigisneeru-vaskulaarsed ja torukujulised struktuurid rottidel. Immunohistokeemilised ja Western analüüsid näitavad, et roti veresoonte silelihastes on P2X1 retseptoreidneeru-, kaarekujulistes ja interlobulaarsetes arterites ning aferentsetes, kuid mitte eferentsetes arterioolides.11 P2X2 subühikud on immunolokaliseeritud suuremate arterite ja veenide silelihastes.neerud,11 ja molekulaarsed tõendid on hiljuti esitatud P2X4 subühikute kohta, vähemalt kaarekujulistes ja interlobulaarsetes arterites.12 Rakukultuurisüsteemides mRNA tuvastamise ja/või agonistide profileerimise põhjal P2X2,3,4,5 ja 7 glomerulaarsetes mesangiaalrakkudes on tuvastatud subühikuid, kuid nendest leiti roti glomerulites P2X7 immunoreaktiivsuse madal ja varieeruv ekspressioon.13

JOONIS 1|P2X retseptorid roti neerudes. (A) Lokaliseerimine. Näidatud on ainult need retseptorid, mille kohta on saadud kindlaid tõendeid immunohistokeemilistest uuringutest ja/või Western blot analüüsist. Võimaluse korral on näidatud apikaalne (a), basolateraalne (b) või intratsellulaarne (sisene) asukoht. (B) P2X-retseptori stimulatsiooni oletatav mõjuneerudfunktsiooni.

Tubul

Immunohistokeemilised uuringud on tuvastanud P2X6 retseptorite basolateraalse ekspressiooni roti PCT-s ja P2X5 retseptorite apikaalset ekspressiooni pars recta S3 segmendis; P2X4 valgu madalal tasemel ekspressiooni täheldati ka PCT-s, kuigi membraani domeeni ei tuvastatud.13

Rottidel on Henle õhukeste laskuvate ja tõusvate jäsemete puhul mõned immunohistokeemilised tõendid P2X4 ja P2X6 retseptorite kohta (membraani domeen pole märgitud; viide 13). Sama kehtib ka TAL-i kohta. Lisaks leiti roti TAL transkriptoomi uuringus tõendeid P2X3 ja P2X4 retseptorite kohta.14 Funktsionaalseid tõendeid basolateraalsete P2X retseptorite kohta esitasid Jensen et al.,3 kes näitasid hiire mTAL-is, et ATP basolateraalne kasutamine põhjustas esialgse piigi. in [Ca2 plus ]i, millele järgneb püsiv platoo; samas kui esialgne piik nõrgenes P2Y2 knockout hiirte mTAL-s, püsis platoofaas, mis viitab täiendava basolateraalse P2 retseptori olemasolule. Kuna platoofaas sõltus ekstratsellulaarsest Ca2 plussist, pakkusid autorid välja Ca2 pluss-läbilaskva P2X retseptori.3

Distaalses nefronis on immunohistokeemilised uuringud tuvastanud P2X4 ja P2X6 retseptorid roti distaalse tuubuli basolateraalsel membraanil13 ja CD-s on tuvastatud lai valik P2X retseptoreid. Immunohistokeemia on näidanud P2X1 (ainult naatriumisisaldusega rotid; ainult interkaleeritud rakud), P2X2, P2X4, P2X5 ja P2X6 subühikute ekspressiooni CCD-s ja medullaarses CD-s.13,15 Seoses membraani lokaliseerimisega põhirakkudes olid P2X4 ja 6 leidub nii apikaalsetes kui ka basolateraalsetes membraanides; P2X2 ja 5 subühiku värvimist tähistati "rakusiseseks".15 Hiirtel on immunohistokeemia lokaliseerinud P2X1 ja P2X4 subühikud medullaarsete CD-rakkude apikaalsele membraanile.16 Inimese analüüsneerudtranskriptsioonleidis, et 258 transpordiomadusi andva geeni märgistest oli ainus CD-s märkimisväärses koguses tuvastatud P2X-retseptor P2X4. 17

P2X-RECEPTORI STIMULATSIOONI MÕJUD

P2X-retseptori aktiveerimise füsioloogilised mõjudneeru-veresoonkond ja tuubuli osad on kokku võetud joonisel 1(B).

Veresoonkond

ATP infusioonneeru-arteri muutusedneeru-vaskulaarne resistentsus, kuigi vastuse olemus ja ulatus sõltuvad veresoonte basaaltoonist. Kasutades eraldatud perfuseeritud rottineerudPreglomerulaarsed arterid leiti olevat ATP suhtes suhteliselt tundlikud, isegi mööduva vasokonstriktsiooni esilekutsumiseks on vaja mikromolaarseid kontsentratsioone, samas kui aferentne arteriool läbis püsiva kontraktsiooni submikromolaarsetes kontsentratsioonides. Eferentne arteriool ei reageerinud ATP-le täielikult.11 Seega on selles preparaadis ATP intrarenaalne manustamine P2X1 retseptorite stimuleerimise tõttu tavaliselt vasokonstriktiivne. Kui aga lähteseisundneeru-vaskulaarne resistentsus on kõrge, ATP indutseerib vasodilatatsiooni tänu P2Y-vahendatud lämmastikoksiidi (NO) tootmisele.11 Domineeriv retseptorite kogum, samuti rakuvälise nukleotiidi allikas ja lokaalne kontsentratsioon mõjutavad seega netofüsioloogilist vastust. ATP vabastatineeru-närvilõpmed toimivad otse veresoonte silelihastele, põhjustades P2X1-vahendatud vasokonstriktsiooni, samas kui ATP vabanemine endoteeli P2Y retseptorite läheduses soodustab eeldatavasti NO sünteesi ja vasodilatatsiooni.

Cistancheon hea jaoksneerudfunktsiooni

Neerude autoregulatsioon

Autoregulatsioonneeru-verevool tuleneb vähemalt kahe mehhanismi koosmõjust: veresoonte silelihaste sisemisest müogeensest reaktsioonist ja tubuloglomerulaarsest tagasisidest (TGF). Müogeenne vastus toimib piki preglomerulaarset vaskulaarset puud, reageerides suurenenud transmuraalsele rõhule kanalite vahendatud kaltsiumi sissevoolu ja sellest tuleneva vaskulaarse silelihase vasokonstriktsiooni kaudu. Täpsed signaalimismehhanismid ei ole määratletud, kuid sellega kaasneb ATP kohalik vabanemine. Aferentses arterioolis vähendavad rõhu poolt vahendatud vasokonstriktsiooni P2-retseptori antagonistid PPADS või suramiin või P2-retseptorisüsteemi küllastumine ja sellele järgnev desensibiliseerimine. P2-süsteemi keskset rolli rõhutavad veelgi katsed P2X1-puudulike hiirtega, mille käigus kaotati rõhust põhjustatud aferentse arteriooli läbimõõdu vähenemine.11 See võib olla kliiniliselt oluline, kuna P2X1 retseptori funktsiooni kahjustus võib olla selle languse aluseks. hüpertensiooniga seotud autoregulatsioonis.18

TGF on mehhanism, mille abil muutused NaCl kontsentratsioonis Henle ahelast väljuvas vedelikus (mis on tingitud muutustest torukujulise vedeliku voolukiiruses) kutsuvad esile pöördvõrdelised muutused päritolu nefroni glomerulaarfiltratsiooni kiiruses. TGF-i vahendab juxtaglomerulaarne aparaat (JGA), mis sisaldab sensorit – makula densat ja efektorit – aferentse arteriooli granulaarseid rakke; rolli mängivad ka teised JGA komponendid (nt mesangiaalsed rakud).

Bell et al. näitas ATP vabanemist läbi makula densa rakkude basolateraalse membraani vastusena suurenenud luminaalsele NaCl kontsentratsioonile füsioloogilises vahemikus ning ATP kontsentratsioon kortikaalses interstitsiumis reageeris asjakohaselt TGF inhibeerimisele või aktiveerimisele in vivo. viitab sellele, et ATP on TGF-i peamine signaalmolekul, mis toimib P2X1 retseptoritele. Kuid geenide sihtimise katsed näitavad, et ATP ei pruugi olla lõplik signaal, mille kaudu TGF põhjustab aferentse arteriooli ahenemist; ATP hüdrolüüs adenosiiniks näib olevat kriitiline. In vivo TGF vastused on nõrgenenud hiirtel, kellel puuduvad adenosiini A1 retseptorid või ekto{5}}'-nukleotidaas, ensüüm, mis katalüüsib ATP adenosiiniks lagunemise viimast etappi.11 Lisaks näitas hiljutine in vivo uuring, et ATP retseptori antagonistidel ei olnud mõju TGF-le.19

Tubul

Proksimaalne toruke

P2 retseptori stimuleerimise peamine mõju proksimaalses tuubulis on naatriumvesinikkarbonaadi reabsorptsiooni pärssimine, mis on tingitud apikaalse Na plus / H plus soojusvaheti (NHE3) vähenenud aktiivsusest. Selektiivse agonisti/antagonisti ravi põhjal on siiski vähe kahtlust, et seda vahendavad apikaalsed P2Y1, mitte P2X-retseptorid.20 P2-retseptori stimulatsiooni muud proksimaalsed tubulaarsed toimed hõlmavad fosfaadi tagasiimendumise pärssimist ja glükoosi omastamise stimuleerimist. ja glükoneogeneesi, kuid jällegi näivad vastutavad P2Y retseptorid. P2Y retseptori domineerimine selles segmendis on hiljuti vaidlustatud uuringuga, milles P2X retseptori agoniste meATP ja meATP infundeeriti intravenoosselt anesteseeritud rottidele. Iga agonist oli natriureetiline ja suurendas liitiumi kliirensit (proksimaalse tubulaarse vedeliku kohaletoimetamise indeks) GFR-i muutuste puudumisel; Na plus K pluss ATPaasi aktiivsus isoleeritud proksimaalsetes tuubulites oli samuti pärsitud.21 P2 retseptori alatüüpe, mis vastutavad selle inhibeeriva toime eest proksimaalsele tubulaarsele reabsorptsioonile, ei suudetud tuvastada.

Henle silmus

P2-retseptorite funktsionaalne tähtsus Henle õhukestes jäsemetes on endiselt ebaselge, kuid Garvini rühma in vitro katsete seeria on andnud tõendeid ATP mõju kohta TAL-is. Roti mTAL rakususpensioonides suurendas ATP rakusisest NO tootmist suramiinitundlikul, kontsentratsioonist sõltuval viisil. Lähtudes sellest, et meATP põhjustas ka NO tootmise suurenemist, väideti, et peamiselt vastutavad P2X retseptorid, kuigi märgiti, et ka P2Y2/4 agonisti UTP mõju oli nõrk.22 NO tootmise eest vastutav ensüüm on NO. süntaas 3 (NOS3): ATP ei suuda stimuleerida NO tootmist NOS3 knockout hiirte TAL-rakkudes. NO (ja kaudselt ATP) võib vähendada TAL-i transporti, inhibeerides apikaalset NKCC{11}} aktiivsust ja (vähemal määral) Na pluss/H pluss vahetust. ATP vähendab TAL hapnikutarbimist annusest sõltuvalt ja seda blokeerivad kas suramiini või NOS-i inhibiitori L-NAME millimolaarsed annused. P2X-i agonist meATP vähendab ka hapnikutarbimist, samas kui P2X-i antagonist NF023 blokeerib ATP toimet.22 Kuigi see in vitro leidude seeria viitab tugevalt P2X-retseptorite füsioloogilisele rollile TAL-funktsiooni kontrollimisel, ootab täielik hindamine põhjalikku uurimist. elektrolüütide transpordist Henle ahelas in vivo.

Distaalne toruke

Natiivsete distaalsete tuubulite kohta ei ole otseseid uuringuid tehtud; järelikult on meie teadmised P2 retseptorite rollist nendes nefroni segmentides fragmentaarsed ja piirduvad natiivsete rakkude või immortaliseeritud distaalsete või "distaalsete sarnaste" rakuliinide primaarsete kultuuride uuringute tulemustega. On näidatud, et retseptorite aktiveerimine, mida farmakoloogiliselt iseloomustatakse kui P2X (membraani domeen pole märgitud), immortaliseeritud hiire distaalses keerdunud tuubulite rakuliinis inhibeerib magneesiumi reabsorptsiooni. Lisaks reageerivad küüliku ühendustuubulitest kultiveeritud rakud ekstratsellulaarsele ATP-le [Ca2 pluss] I suurenemisega ning naatriumi ja kaltsiumi imendumise pärssimisega. Sel juhul hõlmab farmakoloogiline profiilide koostamine P2Y2 retseptoreid (ATP ja UTP võrdvõimekuse alusel), kuid P2X retseptorite panust ei saa välistada.20

Kogumiskanal

Ekstratsellulaarsed nukleotiidid, mis toimivad nii apikaalselt kui ka basolateraalselt, võivad avaldada märkimisväärset mõju vee ja elektrolüütide käitlemisele CD-s – uriinierituse reguleerimise viimases kohas.

Praeguseks on ülekaalukalt tõendeid selle kohta, et P2 retseptori stimuleerimine pärsib vasopressiini poolt stimuleeritud osmootse vee läbilaskvust CD-s cAMP rakusisese taseme vähenemise ja rakusisese PGE2 suurenemise tõttu. 23 Agonistiprofiilide põhjal omistati rottidel leitud pärssimine P2Y2 retseptoritele ja geenide deletsiooni uuringud toetavad seda soovitust.24 Sellegipoolest on hiljutine uurimus kultiveeritud, immortaliseeritud hiire CCD rakuliiniga (mpkC-CDc14) näidanud. tõendid P2X retseptorite osaluse kohta vasopressiini vahendatud vee reabsorptsiooni inhibeerivas toimes. dDAVP kandmine basolateraalsele membraanile andis tulemuseks märgatava AQP2 immunofluorestsentsi apikaalses membraanis, kuid kui ATP lisati söötmele kas apikaalselt või basolateraalselt, siis AQP2 sisestati.25 Ravi dDAVP-ga viis P2X2 ja P2Y2 alatüüpide translokatsioonini. vastavalt apikaalne ja basolateraalne membraan. Kui P2-retseptoreid ekspresseeriti koos AQP2-ga Xenopuse munarakkudes, vähendas P2X2- ja P2Y2-retseptorite (ja ka P2Y4-retseptorite) aktiveerimine rakumembraani AQP2 arvukust ja AQP{26}}vahendatud vee läbilaskvust.25 Need leiud viitavad sellele, et lisaks basolateraalsele P2Y2-le apikaalselt paiknevad P2X2 retseptorid võivad kaasa aidata AQP2-stimuleeritud veetranspordi allareguleerimisele.

P2 retseptori stimuleerimise mõju CD-s ei piirdu veetranspordiga; eraldi toime on ENaC-vahendatud naatriumi reabsorptsiooni pärssimine. Primaarsete kultuuride ja rakuliinide uuringud on järjekindlalt näidanud amiloriidi (või bensamiili) tundliku naatriumi transpordi pärssimist. Vastutavat P2 retseptori alatüüpi on erinevalt omistatud P2Y2 või P2X3 või 4-le. 20 Erandina nendest leidudest teatasid Li et al.16 lühisvoolu suurenemisest pärast P2X1 ja/või 4 stimuleerimist hiire CD rakuliinis. (IMCD-3), kuigi amiloriiditundlikkust ei testitud. Natiivse hiire CD puhul inhibeerib in vitro, apikaalne või basolateraalne ATP naatriumi reabsorptsiooni, mille põhjustab vähenenud ENaC avanemise tõenäosus. Farmakoloogiline profiilide koostamine ja geneetiliselt muundatud hiirte kasutamine viitavad P2Y{18}}vahendatud toimele.26 Seevastu rottidega läbiviidud in vivo uuring näitas, et nukleotiidide pärssiv toime naatriumi tagasiimendumisele oli P2X-vahendatud toime.20 selles kontekstis on lõhestatud roti CCD plaastri abil tehtud uurimine andnud tõendeid selle kohta, et nii apikaalsed P2X kui ka P2Y retseptorid võivad mõjutada ENaC aktiivsust.15 P2Y retseptorite (alatüübid P2Y2 ja/või P2Y4) aktiveerimine inhibeeris ENaC aktiivsust, samas kui P2X aktiveerimine retseptorid (P2X4 ja/või P2X4/6 retseptorid) kas inhibeerisid või võimendasid ENaC aktiivsust, olenevalt naatriumi luminaalsest kontsentratsioonist. Kui luminaalne naatrium oli 50 mM (matkides normaalset füsioloogilist kontsentratsiooni), võimendas P2X4 ja/või 4/6 aktiveerimine ENaC aktiivsust, samas kui luminaalne naatrium oli kõrge (145 mM), inhibeeris P2X4 ja/või 4/6 aktiveerimine ENaC aktiivsust. Nende toimingute netomõju on ENaC-vahendatud transpordi tugev pärssimine kõrgete intraluminaalsete naatriumikontsentratsioonide korral ja ainult kerge inhibeerimine madala intraluminaalse naatriumikontsentratsiooni korral (joonis 2).

JOONIS 2|ENaC aktiivsuse kavandatud reguleerimine P2X retseptorite poolt roti kogumiskanali (CD) põhirakkudes. Hüpotees on, et ENaC aktiivsus roti CD-s on erinevalt reguleeritud P2X4 ja/või 4/6 retseptorite poolt sõltuvalt luminaalse Na plus kontsentratsioonist. A. Kui luminaalse Na plus kontsentratsioon on normaalne (st ~50 mM), suurendab apikaalselt ekspresseeritud P2X4 ja/või 4/6 retseptorite aktiveerimine ENaC aktiivsust PI3K aktiveerimise kaudu. Seevastu apikaalselt ekspresseeritud P2Y retseptorite aktiveerimine pärsib ENaC aktiivsust PLC aktiveerimise kaudu. NBP2 retseptori aktiveerimise (st nii P2X kui ka P2Y, kasutades ATP-d) üldine mõju on ENaC inhibeerimise väike aste. B. Kui luminaalse Na plusi kontsentratsioon on kõrge (st 145 mM), põhjustab P2X4 ja/või 4/6 retseptorite aktiveerimine ENaC aktiivsuse inhibeerimist tundmatu mehhanismi abil, mis võib hõlmata Na plusi sissevoolu. Nagu varem, inhibeerib apikaalselt ekspresseeritud P2Y retseptorite aktiveerimine ENaC aktiivsust PLC aktiveerimise kaudu. P2 retseptori aktiveerimise üldine mõju (st nii P2X kui ka P2Y, kasutades ATP-d) on palju suurem ENaC inhibeerimise aste. (Kordustrükk viitenumbri 15 loal. Autoriõigus 2008 American Society of Nephrology)

milleks cistanche'i kasutatakse: seksuaalsuse parandamiseks

P2X-RETSEPTORID NEERUPATOFÜSIOLOOGIAS

Polütsüstiline neeruhaigus

Polütsüstilineneerudhaigus(PKD) on seotud kontrollimatu vohamiseganeeru-epiteelirakud ja häiritud vedeliku transport, mis põhjustab vedelikuga täidetud tsüstide moodustumist ja laienemist ning järgnevat ümbritseva normaalse koe hävimist. Kultuuris vabastavad inimese PKD rakud rohkem ATP-d kui tavalised proksimaalsed torukujulised rakud, peamiselt nende tipupinnalt. ATP on kontsentreeritud tsüstivedelikus, peegeldades nii suurenenud ATP väljavoolu kui ka vähenenud ekto-ATPaasi aktiivsust.27 See ekstratsellulaarne ATP, mis toimib tsüsti vooderdavate rakkude P2 retseptoritele, soodustab nii rakkude kasvu kui ka vedeliku sekretsiooni. Lisaks võib P2X7 retseptorite aktiveerimine soodustada apoptoosi ja ümberkujunemist, võimaldades tsüstide edasist laienemist. Selle toetuseks on teatatud P2X7 retseptori valgu ekspressioonist tsüstilises epiteelis_cpk/cpkautosomaalse retsessiivse PKD hiiremudel. Sellest mudelist eraldatud rakke kasutades vähendas laialdaselt kasutatav P2X-retseptori agonist BzATP tsüstide arvu, kuid mitte tsüstide suurust. Autosomaalse domineeriva PKD rotimudelis (Han-SPRD) tuvastati tsüsti vooderdavates rakkudes alatüübi P2X7 mRNA suurenemine, kuigi teatati ka teisi P2 retseptoreid kodeeriva mRNA samalaadsest suurenemisest, mis viitab retseptori alatüüpide keerulisele koosmõjule PKD-s. .27

Neerupõletik

Tervise osas onneeru-P2X7 retseptorite ekspressioon on äärmiselt madal, kuid see suureneb märkimisväärselt mitmete patoloogiliste seisundite korral, nagu suhkurtõve ja hüpertensiooni näriliste mudelid.27 Pikaajaline P2X7 retseptori stimuleerimine põhjustab pooride moodustumist, mis põhjustab lüüsi ja lõpuks rakusurma; P2X7 retseptorid võivad samuti vahendada põletikulist vastust tsütokiinide nagu IL-1 ja IL-18 vabastamise kaudu.28 Proliferatiivse glomerulonefriidi näriliste mudelis langeb P2X7 glomerulaarse ekspressiooni suurenemine kokku proteinuuria tekkimine. Lisaks nõrgendab P2X7 retseptori geeni väljatõrjumine või ravi P2X7 retseptori antagonistiga haiguse tõsidust.28 Lõpuks, P2X7 retseptori potentsiaalne rollneeru-fibroosi on uuritud ühepoolse kusejuha obstruktsiooni hiiremudelis. P2X7 mööduv ekspressioon tuvastati tubulaarsetes epiteelirakkudes pärast obstruktsiooni; ja makrofaagide infiltratsioon, fibroos ja TGF- ekspressioon olid kõik nõrgestatud P2X7 retseptori knockout hiirtel.28

Kokkuvõtteks võib öelda, et kuigi üksikasjad on veel välja selgitamata, on selge, et P2X-retseptoritel (koos P2Y-retseptoritega) on normaalsete häirete reguleerimisel oluline roll.neeru-funktsioonija ka mitmetes haigusmudelites. Näib olevat selge viis sekkumiste lõplikuks kasutamiseks nende toimingute muutmiseks, muutes seeläbi vee ja elektrolüütide eritumist, samuti spetsiifilisteneeru-patoloogilised seisundid.

TUNNUSTUS

Pühendame selle käsikirja oma sõbra ja kolleegi David Shirley mälestusele.

Tööd autorite laborites toetasid Wellcome Trust, Medical Research Council, British Heart Foundation, St. Peter's Trust for Kidney, Bladder & Prostate Research jaNeerUurige Ühendkuningriiki.

cistanche ekstrakti eelised: parandab neerufunktsiooni

VIITED

1. Vallon V, Rieg T. Määrusneeru-NaCl ja vee transport ATP/UTP/P2Y2 retseptorisüsteemi kaudu. Am J PhysiolNeerudPhysiol 2011, 301:F464–F475.
2. Vekaria RM, Unwin RJ, Shirley DG. Intraluminaalsed ATP kontsentratsioonid rottidelneeru-torukesed. J Am Soc Nephrol 2006, 17:1841–1847.
3. Jensen MEJ, Odgaard E, Christensen MH, Praetorius HA, Leipziger J. Flow-induced [Ca2 plus ] I suurenemine sõltub nukleotiidide vabanemisest ja sellele järgnevast purinergilisest signaalimisest intaktses nefronis. J Am Soc Nephrol 2007, 18: 2062–2070.
4. Odgaard E, Praetorius HA, Leipziger J. AVP-stimuleeritud nukleotiidide sekretsioon perfuseeritud hiire medullaarses paksus tõusvas jäsemes ja kortikaalses kogumiskanalis. Am J PhysiolNeerudPhysiol 2009, 297: F341–F349.

5. Praetorius HA, Leipziger J. ATP vabanemine mitteerututavatest rakkudest. Purinergic Signal 2009, 5:433–446.

6. Bell PD, Komlosi P, Zhang ZR. ATP kui makula densa signaali vahendaja. Purinergic Signal 2009, 5: 461–471.

7. Sipos A, Vargas SL, Toma I, Hanner F, Willecke K, Peti-Peterdi J. Connexin 30 defitsiit kahjustabneeru-tubulaarne ATP vabanemine ja rõhu natriurees. J Am Soc Nephrol 2009, 20:1724–1732.
8. Shirley DG, Vekaria RM, Sevigny J. Ectonukleotidaasidneerud. Purinergic Signal 2009, 5:501–511.
9. Yegutkin GG. Nukleotiide ja nukleosiide konverteerivad ektoensüümid: purinergilise signaaliülekande kaskaadi olulised modulaatorid. Biochim Biophys Acta 2008, 1783: 673–694.
10. Burnstock G. Purinergilise neurotransmissiooni füsioloogia ja patofüsioloogia. Physiol Rev 2007, 87: 659–797.
11. Inscho EW. ATP, P2 retseptorid janeeru-mikrotsirkulatsiooni. Purinergic Signal 2009, 5:447–460.
12. Harhun MI, Povstjan OV, Gordienko DV. Purinoretseptori vahendatud vool müotsüütides alatesneeru-vastupanuarterid. Br J Pharmacol 2010, 160:987–997.
13. Turner CM, Vonend O, Chan C, Burnstock G, Unwin RJ. Valitud ATP-tundlike P2-retseptori alatüüpide jaotusmuster normaalsetel rottidelneerud: immunoloogiline uuring. Cells Tissues Organs 2003, 175:105–117.
14. Yu MJ, Miller RL, Uawithya P, Rinschen MM, Khositseth S, Brauchth DW, Chouh CL, Pisitkunh T, Nelson RD, Knepper MA. Rakuspetsiifilise AQP2 geeniekspressiooni süsteemitasandi analüüsneeru-kogumiskanal. Proc Natl Acad Sci USA 2009, 106:2441–2446.
15. Wildman SSP, Marks J, Turner CM, Yew-Booth L, Peppiatt-Wildman CM, King BF, Shirley DG, Wang W, Unwin RJ. Naatriumist sõltuv reguleerimineneeru-amiloriiditundlikud voolud apikaalsete P2 retseptorite poolt. J Am Soc Nephrol 2008, 19:731–742.
16. Li L, Lynch IJ, Zheng W, Cash MN, Teng X, Wingo CS, Verlander JW, Xia SL. Apikaalne PRXR aitab kaasa [Ca2 plus ] I signaaliülekandele ja ISCin hiireleneeru-MCD. Biochem Biophys Res Commun 2007, 359:438–444.
17. Charbardes-Garonne D, M ` ejean A, Aude JC, Cheval ´ L, Di Stefano A, Gaillard MC, Imbert-Teboul M, Wittner M, Balian C, Anthouard V jt. Panoraamvaade geeniekspressioonist inimeselneerud. Proc Natl Acad Sci USA 2003, 100:13710-13715.
18. Inscho EW, Cook AK, Clarke A, Zhang S, Guan Z. Aferentsete arterioolide P2X1 retseptori vahendatud vasokonstriktsioon angiotensiin II infundeeritud hüpertensiivsetel rottidel, kellele toideti kõrge soolasisaldusega dieeti. Hüpertensioon 2011, 57:780–787.
19. Schnermann J. Säilitas tubuloglomerulaarsed tagasiside vastused P2 purinergiliste retseptorite ägeda inhibeerimise ajal hiirtel. Am J PhysiolNeerudPhysiol 2011, 300: F339–F344.
20. Bailey MA, Shirley DG. Ekstratsellulaarsete nukleotiidide mõjuneeru-torukujuline lahustunud aine transport. Purinergic Signal 2009, 5:473–480.

21. Jankowski M, Szamocka E, Kowalski R, Angielski S, Szczepanska-Konkel M. The Effects of P2X receptor' agonists onneeru-naatriumi ja vee eritumine anesteseeritud rottidel. Acta Physiol 2011, 202:193–201.

22. Garvin JL, Herrera M, Ortiz PA. aasta määrusneeru-NaCl transport lämmastikoksiidi, endoteliini ja ATP abil: kliinilised tagajärjed. Annu Rev Physiol 2011, 73: 359–376.

23. Kishore BK, Nelson RD, Miller RL, Carlson NG, Kohan DE. P2Y2 retseptorid ja veetransportneerud. Purinergic Signal 2009, 5:491–499.
24. Rieg T, Bunday RA, Chen Y, Deschenes G, Junger W, Insel PA, Vallon V. Hiirtel, kellel puuduvad P2Y2 retseptorid, on soolaresistentne hüpertensioon ja hõlbustatud neerude Na plus ja vee reabsorptsioon. FASEB J 2007, 21: 3717–3726.
25. Wildman SSP, Boone M, Peppiatt-Wildman CM, Contreras-Sanz A, King BF, Shirley DG, Deen PM, Unwin RJ. Nukleotiidid reguleerivad akvaporiin 2 alla apikaalsete P2 retseptorite aktiveerimise kaudu. J Am Soc Nephrol 2009, 20:1480–1490.
26. Pochynyuk O, Rieg T, Bugaj V, Schroth J, Fridman A jt. Toiduga saadav Na plus pärsib epiteeli naatriumikanali avanemistneerudsuurendades apikaalset P2Y2-retseptori tooni. FASEB J 2010, 24: 2056–2065.
27. Turner CM, Elliot JI, Tam FWK. P2 retseptorid patofüsioloogias. Purinergic Signal 2009, 5:513–520.
28. Arulkumaran N, Unwin RJ, Tam FWK. P2X7 retseptori (P2X7R) antagonistide potentsiaalne terapeutiline roll põletikuliste haiguste ravis. Expert Opin Investig Drugs 2011, 20:897–915.