P2X receptory a funkce ledvin

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

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

Hromadné důkazy naznačují, že systém receptorů ATP/P2, působící autokrinním nebo parakrinním způsobem, může ovlivnit širokou škáluledvinovéfunkcí. U většiny byly identifikovány podjednotky receptoru P2Xledvinovécév a v každém segmentu nefronu; ATP se uvolňuje zledvinovéepiteliální buňky a enzymy odpovědné za degradaci ATP jsou exprimovány ve vaskulatuře a tubulech. Stimulace P2X1 receptorů v aferentních arteriolách ATP uvolněným zledvinovénervových zakončení nebo z přilehlých buněk macula densa indukuje vazokonstrikci a přispívá k regulaciledvinovéhemodynamika. V tubulu existují důkazy pro různé účinky zprostředkované P2X: inhibice proximální tubulární reabsorpce; inhibice aktivity kotransportéru Na plus K plus 2Cl− (prostřednictvím zvýšené syntézy oxidu dusnatého) v tlustém vzestupném rameni Henleovy kličky; inhibice reabsorpce hořčíku v distálním tubulu; a modulaci reabsorpce sodíku a vody ve sběrném potrubí. Konečně se zdá, že receptory P2X, zejména podjednotky P2X7, hrají důležitou roli v renální patologii, konkrétně při tvorbě cyst v ledvinách.polycystickýledvinachorobaa dovnitřledvinovézánět. © 2012 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.

cistanche recenze: zlepšit renálníledvinafunkce

ÚVOD

Nukleotidy a P2 receptory plní v těle širokou škálu fyziologických rolí. I když znalost autokrinních/parakrinních účinků tohoto systému vledvinyzaostává za ostatními orgány/tkáněmi, v posledním desetiletí došlo k velkému pokroku v překlenutí mezery. Zatím většinaledvinovévýzkumy se zaměřily na receptory P2Y1; informace o renálních P2X receptorech a jejich funkci jsou omezenější.

SEKRÉCE ATP V LEDVINÁCH

Prakticky všechny buňky mohou uvolňovat nukleotidy aledvinovévaskulární a epiteliální buňky nejsou výjimkou. Vekaria et al.2 popsali intraluminální koncentrace ATP v proximálních stočených tubulech potkana (PCT) in vivo 200–300 nmol/l, což je výrazně vyšší hodnota než koncentrace v glomerulárním filtrátu, což naznačuje sekreci ATP buňkami PCT. Pomocí myších medulárních tlustých vzestupných končetin (kovů) perfundovaných in vitro Leipzigerova skupina ukázala, že zvýšení intraluminálního tlaku vedlo ke zvýšení intracelulárního Ca2 plus ([Ca2 plus ]i), které bylo samo závislé na uvolňování nukleotidů.3 V následné studii Astrocyty exprimující P2Y2 receptor byly použity jako biosenzory k prokázání jak spontánního, tak agonistou indukovaného uvolňování nukleotidu. Vasopresin vyvolal maximální intraluminální koncentrace nukleotidů 200–300 nmol/l. Protože receptor P2Y2 není schopen rozlišovat mezi UTP a ATP, nebylo možné identifikovat konkrétní uvolněný nukleotid (nukleotidy). Ve stejné studii Odgaard et al.4 zjistili, že vasopresin také spustil sekreci nukleotidů z myšího kortikálního sběrného kanálku (CCD) perfundovaného in vitro; intraluminální koncentrace se opět blížily 300 nmol/l.

Ačkoli jsou tyto koncentrace pravděpodobně pod prahem pro aktivaci receptoru P2X, měření v objemové fázi téměř jistě podhodnocují koncentrace na buněčné membráně, protože ektonukleotidázy rychle metabolizují vylučované nukleotidy (viz níže).

Mechanismus(y) uvolňování ATP

Mechanismus sekrece nukleotidů zledvinovétubulární buňky ještě nejsou vytvořeny a mohou se lišit segment od segmentu. Jednou z možností je exocytóza vezikul obsahujících ATP; kromě toho byla zapojena řada kanálů/transportérů.5 Maxi-aniontové kanály zprostředkovávají transport ATP přes bazolaterální membránu buněk macula densa v reakci na zvýšené dodávání NaCl6 (viz níže). Kanály transmembránového regulátoru vodivosti (CFTR) cystické fibrózy byly také zvažovány jako cesta efluxu, ale tato možnost nezískala pevnou podporu.5 Přišly důkazy o roli konexinových (Cx) hemikanálů při uvolňování ATP v distálním nefronu. ze studie využívající Cx30 knockout myši.7 Částečně rozštěpené CCD byly mikroperfuzí in vitro a biosenzory exprimující P2X2 receptor byly umístěny do přímého kontaktu s apikálními membránami CCD buněk. U myší divokého typu vyvolalo zvýšení tubulárního průtoku suramin-senzitivní (tj. nukleotidem zprostředkované) zvýšení [Ca2 plus] I v buňkách biosenzoru, zatímco reakce téměř chyběly u myší s knockoutem Cx30. Existují však pochybnosti, že se Cx hemikanály otevírají za fyziologických podmínek. Strukturálně homologní pannexiny mohou být naopak aktivovány membránovou depolarizací ve fyziologickém rozsahu. Pannexiny mohou také tvořit hemikanály propustné pro ATP, ale bude zapotřebí dalších studií, aby se určila jejich případná role vledvina.5

EKTONUKLEOTIDÁZY

Nukleotidy uvolněné zledvinovévaskulatury az epiteliálních buněk jsou rychle degradovány povrchově umístěnými a rozpustnými enzymy (ektonukleotidázami) na různé nukleotidy nebo na nukleosidy. Existují čtyři rodiny ektonukleotidáz ektonukleosidtrifosfátfosfohydroláza (NTPDázy), ektonukleotidpyrofosfatáza fosfodiesterázy (NPP), ekto-5'-nukleotidázy a alkalické fosfatázy. Členové všech čtyř rodin byli identifikováni vledvina.8 Protože hlavním ligandem pro receptory P2X je samotný ATP, je pravděpodobné, že tyto enzymy mají hluboký vliv na účinky zprostředkované P2X. Kromě enzymů, které štěpí nukleotidy, existují dvě rodiny fosforylujících enzymů nukleosid difosfátkinázy, které katalyzují přenos terminálního fosfátu nukleosid 5-trifosfátů na nukleosid 5-difosfáty, a adenylátkinázy, které katalyzují produkci ADP z ATP. a AMP nebo naopak, v závislosti na koncentracích příslušných nukleotidů. Ačkoli se původně věřilo, že je omezena na buněčný cytosol, existují důkazy, že fosforylující enzymy jsou také přítomny v buněčné membráně.9 Hlavní katalytické aktivity ektonukleotidáz a fosforylačních enzymů exprimovaných vledvinajsou shrnuty v tabulce 1.

Rodina NTPDáz zahrnuje osm členů, z nichž čtyři (NTPDázy 1, 2, 3 a 8) hydrolyzují extracelulární nukleotidy. NTPDáza1 hydrolyzuje ATP a ADP s téměř stejnou preferencí, zatímco NTPDáza2 má mnohem větší preferenci pro ATP, a proto způsobuje akumulaci ADP; NTPDázy 3 a 8 jsou v jejich preferenci přechodné.8 U potkanů ​​a myší je NTPDáza1 prominentní ve většiněledvinovévaskulatury a je také přítomen v tenké vzestupné končetině Henle a medulární sběrný kanál (CD). NTPDáza2 byla imunolokalizována do Bowmanových kapslí a do nejvíce nefronových segmentů za proximálním tubulem; intrarenální exprese NTPDázy3 byla zkoumána pouze u potkanů, kde byla stejně jako NTPDáza2 nalezena v tlusté ascendentní končetině (TAL), distálním tubulu a CD.8 Informace o NTPDáze8 jsou neúplné.

Rodina NPP zahrnuje sedm členů, ale pouze NPP1 až NPP3 jsou schopny hydrolyzovat nukleotidy. Informace o intrarenální distribuci JE jsou omezené. Barvení na protein NPP1 bylo identifikováno v myších proximálních tubulech a v bazolaterálních membránách distálních tubulů; zatímco výrazné barvení na NPP3 bylo nalezeno v potkaních glomerulech a v apikální membráně pars recta, ale ne v distálnějších segmentech.8 Ekto-5-nukleotidáza katalyzuje konečnou fázi hydrolýzy nukleotidů na nukleosid. Nachází se v apikálních membránách potkaního PCT a v interkalovaných buňkách v celém distálním nefronu a také v peritubulárním prostoru.8

Alkalická fosfatáza byla identifikována v apikální membráně PCT a pars recta krysyledviny. Ačkoli alkalické fosfatázy mají širokou substrátovou specifitu, schopné rozložit ATP až na adenosin, hodnoty Km pro adeninové nukleotidy jsou v nízkém milimolárním rozmezí, což vyvolává pochybnosti o fyziologickém významu tohoto enzymu ve vztahu k degradaci nukleotidů.

cistanche tubolosa zdravotní přínosy: zlepšitledvinafunkce

RECEPTORY P2X A FUNKCE LEDVIN

Při zvažováníledvinovépůsobení, které lze připsat receptorům P2X, je důležité mít na paměti, že pravděpodobně fungují ve spojení s četnými receptory P2Y přítomnými ve vaskulatuře aledvinovéepitel. Navíc plazmatické membrány jakékolivledvinovéBuňka může obsahovat různé podtypy receptoru P2 a v epiteliálních buňkách se populace receptoru může lišit v apikálních a bazolaterálních doménách. Ačkoli se přiřazení konkrétní fyziologické odpovědi danému receptoru P2 ukázalo jako obtížné, ke zvýšení rozlišení lze použít řadu přístupů. Za prvé, imunohistochemické techniky mohou identifikovat podtypy přítomné v oblasti (a pokud je to možné, v membránové doméně), která nás zajímá. Za druhé, farmakologické přístupy mohou být použity ke stimulaci nebo antagonizaci specifických receptorů in situ. V době psaní tohoto článku však chybí skutečně selektivní agonista pro kteroukoli z podjednotek P2X, i když je dostupných několik selektivních antagonistů, jako je Ip5I (antagonista P2X1) a A-740003 (antagonista P2X7).10 obvykle je nutné porovnat jednotlivé reakce na různé agonisty, aby se získal farmakologický profil, ze kterého lze vyvodit předběžné závěry.

Doplňkovým přístupem je použití „knock-out“ myší, u kterých byl odstraněn gen kódující požadovaný receptor. To však není bez vlastních potenciálních problémů. Globální delece podtypu receptoru, který vykonává významnou funkci, pravděpodobně povede ke kompenzačním změnám. Profil receptoru P2 vledvinase pak může změnit, aby se obnovila celková rychlost vylučování, což by pak mohlo vést k zavádějícím závěrům o normální úloze receptoru. Systém Cre-loxP přidává do přístupu genového cílení určitý stupeň zpřesnění a umožňuje deleci specifickou pro tkáň nebo buněčný typ, ale to ještě nebylo použito ve výzkumu renálního P2 receptoru.

ROZDĚLENÍ RECEPTORŮ P2X V LEDVINĚ

Vaskulatura

Obrázek 1(A) shrnuje současné poznatky o distribuci receptorů P2X vledvinovécévní a tubulární struktury u potkanů. Imunohistochemické a westernové analýzy ukazují, že receptory P2X1 jsou přítomny ve vaskulárním hladkém svalu krysyledvinové, obloukové a interlobulární artérie a v aferentní, ale ne eferentní arteriole.11 Podjednotky P2X2 byly imunolokalizovány v hladkém svalu větších tepen a žil vledvina,11 a nedávno byly poskytnuty molekulární důkazy pro podjednotky P2X4, alespoň v obloukovitých a interlobulárních arteriích.12 Na základě detekce mRNA a/nebo profilování agonistů v systémech buněčných kultur, P2X2,3,4,5 a 7 podjednotky byly identifikovány v glomerulárních mezangiálních buňkách, ale z nich byla v glomerulu potkana nalezena pouze nízká a variabilní exprese imunoreaktivity P2X7.13

OBRÁZEK ​​1|P2X receptory v ledvinách potkana. (A) Lokalizace. Jsou ukázány pouze ty receptory, pro které byly získány spolehlivé důkazy z imunohistochemických studií a/nebo Western blottingu. Kde je to možné, je indikována apikální (a), bazolaterální (b) nebo intracelulární (intra) lokalizace. (B) Předpokládané účinky stimulace receptoru P2X naledvinafunkce.

Trubička

Imunohistochemické studie identifikovaly bazolaterální expresi P2X6 receptorů v PCT potkana a apikální expresi P2X5 receptorů v S3 segmentu pars recta; nízká hladina exprese proteinu P2X4 byla také pozorována v PCT, ačkoli membránová doména nebyla identifikována.

U krys, tenkých sestupných a vzestupných končetin Henleho, existují určité imunohistochemické důkazy pro receptory P2X4 a P2X6 (membránová doména není uvedena; odkaz 13). Totéž platí pro TAL. Kromě toho studie transkriptomu TAL u potkana našla důkazy pro receptory P2X3 i P2X4.14 Funkční důkazy pro bazolaterální receptory P2X poskytli Jensen et al.3, kteří u myší mTAL prokázali, že bazolaterální aplikace ATP způsobila počáteční vrchol v [Ca2 plus ]i následuje trvalé plató; zatímco počáteční pík byl u mTAL zeslaben z knockoutovaných myší P2Y2, fáze plató přetrvávala, což naznačuje přítomnost dalšího bazolaterálního receptoru P2. Protože fáze plateau byla závislá na extracelulárním Ca2 plus , navrhli autoři Ca2 plus - permeabilní P2X receptor.

V distálním nefronu imunohistochemické studie identifikovaly receptory P2X4 a P2X6 na bazolaterální membráně distálního tubulu potkana13 a v CD byla identifikována široká škála receptorů P2X. Imunohistochemie ukázala expresi podjednotek P2X1 (pouze potkani s omezeným přístupem sodíku; pouze interkalované buňky), P2X2, P2X4, P2X5 a P2X6 v CCD a medulární CD.13,15 S ohledem na membránovou lokalizaci v hlavních buňkách byly P2X4 a 6 nachází se v apikálních i bazolaterálních membránách; barvení na P2X2 a 5 podjednotek byly označeny jako „intracelulární“.15 U myší imunohistochemie lokalizovala podjednotky P2X1 a P2X4 na apikální membráně medulárních CD buněk.16 Analýza lidských buněkledvinapřepiszjistili, že ze značek pro 258 genů, které udělují transportní vlastnosti, jediný receptor P2X detekovaný ve významných množstvích v CD byl P2X4. 17

ÚČINKY STIMULACE RECEPTORU P2X

Fyziologické účinky aktivace receptoru P2X vledvinovévaskulatury a v řezech tubulu jsou shrnuty na obrázku 1(B).

Vaskulatura

Infuze ATP doledvinovétepna se měníledvinovévaskulární rezistence, i když povaha a velikost odpovědi závisí na bazálním vaskulárním tonu. Použití izolované perfundované krysyledvinaBylo zjištěno, že preglomerulární tepny jsou relativně necitlivé na ATP, mikromolární koncentrace jsou nutné k vyvolání i přechodné vazokonstrikce, zatímco aferentní arteriola podléhá trvalé kontrakci při koncentracích v submikromolárním rozsahu. Eferentní arteriola zcela nereagovala na ATP.11 V tomto preparátu je tedy intrarenální podání ATP normálně vazokonstrikční díky stimulaci receptorů P2X1. Nicméně, když základníledvinovévaskulární rezistence je vysoká, ATP indukuje vazodilataci v důsledku produkce oxidu dusnatého (NO) zprostředkované P2Y.11 Dominantní receptorový pool, stejně jako zdroj a lokální koncentrace extracelulárního nukleotidu, tedy ovlivní čistou fyziologickou odpověď. ATP uvolněn zledvinovénervová zakončení budou působit přímo na hladké svalstvo cév, což způsobí vazokonstrikci zprostředkovanou P2X{1}}, zatímco uvolňování ATP v blízkosti endoteliálních receptorů P2Y by mělo podporovat syntézu NO a vazodilataci.

Cistancheje dobré proledvinafunkce

Autoregulace ledvin

Autoregulaceledvinovéprůtok krve je výsledkem kombinovaného vlivu alespoň dvou mechanismů: vnitřní myogenní reakce hladkého svalstva cév a tubuloglomerulární zpětné vazby (TGF). Myogenní odpověď působí podél preglomerulárního vaskulárního stromu, reaguje na zvýšený transmurální tlak kanálem zprostředkovaným přítokem vápníku a následnou vazokonstrikcí hladkého svalstva cév. Přesné signalizační mechanismy nejsou definovány, ale souvisí s lokálním uvolňováním ATP. V aferentní arteriole je tlakem zprostředkovaná vazokonstrikce výrazně ztlumena antagonisty receptoru P2 PPADS nebo suraminem nebo saturací a následnou desenzibilizací systému receptoru P2. Ústřední roli systému P2 dále zdůrazňují experimenty na myších s nedostatkem P2X1-, u kterých bylo zrušeno tlakem vyvolané zmenšení průměru aferentních arteriol.11 To může být klinicky významné, protože zhoršená funkce receptoru P2X1 může být příčinou poklesu při autoregulaci spojené s hypertenzí.18

TGF je mechanismus, kterým změny v koncentraci NaCl v tekutině vycházející z Henleovy smyčky (způsobené změnami rychlosti průtoku tubulární tekutiny) vyvolávají inverzní změny v rychlosti glomerulární filtrace původního nefronu. TGF je zprostředkován juxtaglomerulárním aparátem (JGA), který zahrnuje senzor – macula densa a efektor – granulární buňky aferentní arterioly; roli hrají i další složky JGA (např. mezangiální buňky).

Bell a kol. prokázalo uvolňování ATP přes bazolaterální membránu buněk macula densa v reakci na zvýšenou luminální koncentraci NaCl ve fyziologickém rozmezí a bylo prokázáno, že koncentrace ATP v kortikálním intersticiu vhodně reaguje na inhibici nebo aktivaci TGF in vivo. naznačuje, že ATP je primární signální molekula pro TGF působící na receptory P2X1. Experimenty zaměřené na geny však naznačují, že ATP nemusí být konečným signálem, kterým TGF způsobuje konstrikci aferentní arterioly; hydrolýza ATP na adenosin se zdá být kritická. Reakce TGF in vivo jsou oslabeny u myší, kterým chybí buď receptory adenosinu A1, nebo ekto{5}}'-nukleotidáza, enzym katalyzující konečnou fázi degradace ATP na adenosin.11 Nedávná studie in vivo navíc ukázala, že intravenózní infuze Antagonisté receptoru ATP neměli žádný účinek na TGF.19

Trubička

Proximální tubul

Hlavním prokázaným účinkem stimulace P2 receptoru v proximálním tubulu je inhibice reabsorpce hydrogenuhličitanu sodného jako důsledek snížené aktivity apikálního Na plus/H plus výměníku (NHE3). Na základě léčby selektivními agonisty/antagonisty však není pochyb o tom, že je to zprostředkováno spíše apikálními receptory P2Y1 než P2X.20 Mezi další proximální tubulární účinky stimulace receptoru P2 patří inhibice reabsorpce fosfátů a stimulace příjmu glukózy a glukoneogeneze, ale opět se zdá, že odpovědné jsou receptory P2Y. Dominance receptoru P2Y v tomto segmentu byla nedávno zpochybněna studií, ve které byli agonisté receptoru P2X, meATP a meATP podáváni intravenózní infuzí anestetizovaným krysám. Každý agonista byl natriuretický a zvyšoval clearance lithia (index end-proximálního tubulárního dodání tekutiny) v nepřítomnosti změny GFR; Aktivita Na plus K plus ATPázy v izolovaných proximálních tubulech byla také inhibována.21 Subtyp(y) receptoru P2 odpovědný za tento inhibiční účinek na reabsorpci proximálních tubulů nemohl být identifikován.

Smyčka Henle

Funkční význam receptorů P2 v tenkých končetinách Henle je stále nejasný, ale řada experimentů in vitro Garvinovy ​​skupiny poskytla důkaz o účinku ATP na TAL. V buněčných suspenzích krysího mTAL ATP zvyšoval intracelulární produkci NO způsobem citlivým na suramín a závislým na koncentraci. Na základě toho, že meATP také způsobil zvýšení produkce NO, bylo argumentováno, že za to primárně odpovídají receptory P2X, i když bylo zjištěno, že agonista P2Y2/4 UTP měl také slabý účinek.22 Enzym zodpovědný za produkci NO je NO. syntáza 3 (NOS3): ATP není schopen stimulovat produkci NO v TAL buňkách z NOS3 knockout myší. NO (a implicitně ATP) může snížit transport TAL inhibicí apikální aktivity NKCC{11}} a (v menší míře) výměny Na plus /H plus. ATP snižuje spotřebu kyslíku TAL v závislosti na dávce a to je blokováno buď suraminem nebo milimolárními dávkami NOS inhibitoru L-NAME. Agonista P2X meATP také snižuje spotřebu kyslíku, zatímco antagonista P2X NF023 blokuje působení ATP.22 I když tato řada nálezů in vitro silně naznačuje fyziologickou roli receptorů P2X při kontrole funkce TAL, úplné posouzení čeká na komplexní výzkum transportu elektrolytu v Henleově smyčce in vivo.

Distální tubul

Nebyly provedeny žádné přímé studie v nativních distálních tubulech; v důsledku toho jsou naše znalosti o úloze P2 receptorů v těchto nefronových segmentech fragmentární a omezené na poznatky ze studií primárních kultur nativních buněk nebo imortalizovaných distálních nebo „distálních podobných“ buněčných linií. Bylo prokázáno, že aktivace receptorů charakterizovaných farmakologicky jako P2X (membránová doména neuvedena) v buněčné linii imortalizovaného distálního stočeného tubulu inhibuje reabsorpci hořčíku. Kromě toho kultivované buňky z králičích spojovacích tubulů reagují na extracelulární ATP zvýšením [Ca2 plus] I a inhibicí absorpce sodíku a vápníku. V tomto případě farmakologické profilování implikuje receptory P2Y2 (na základě ekvipotence ATP a UTP), ale nelze vyloučit příspěvek receptorů P2X.20

Sběrné potrubí

Extracelulární nukleotidy, působící z apikální i bazolaterální strany, mohou mít významný vliv na manipulaci s vodou a elektrolyty v CD – konečném místě regulace výdeje moči.

Nyní existuje ohromující důkaz, že stimulace P2 receptoru inhibuje vasopresinem stimulovanou permeabilitu osmotické vody v CD jako výsledek snížených intracelulárních hladin cAMP a zvýšeného intracelulárního PGE2. 23 Na základě profilování agonistů byla inhibice zjištěná u potkanů ​​přisuzována receptorům P2Y2 a ​​studie s delecí genů tento návrh podporují. důkaz o zapojení P2X receptorů do inhibičního účinku na vasopresinem zprostředkovanou reabsorpci vody. Aplikace dDAVP na bazolaterální membránu vedla k výrazné imunofluorescenci AQP2 v apikální membráně, ale když byl poté do média přidán ATP, buď apikálně nebo bazolaterálně, AQP2 byl internalizován.25 Léčba dDAVP vedla k translokaci subtypů P2X2 a P2Y2 do apikální a bazolaterální membrány. Když byly receptory P2 koexprimovány s AQP2 v oocytech Xenopus, aktivace receptorů P2X2 a P2Y2 (a také receptorů P2Y4) snížila abundanci AQP2 buněčné membrány a propustnost vody zprostředkovanou AQP2-.25 Tato zjištění naznačují, že kromě bazolaterálního P2Y2 apikálně umístěné receptory P2X2 mohou přispívat k downregulaci transportu vody stimulovaného AQP2-.

Účinek stimulace P2 receptoru v CD není omezen na transport vody; samostatným účinkem je inhibice zpětné absorpce sodíku zprostředkované ENaC. Studie na primárních kulturách a buněčných liniích konzistentně prokázaly inhibici transportu sodíku citlivého na amilorid (nebo benzamil). Odpovědný podtyp receptoru P2 byl různě připisován P2Y2 nebo P2X3 nebo 4. 20 Výjimkou z těchto zjištění Li et al.16 uváděli zvýšení zkratového proudu po stimulaci P2X1 a/nebo 4 v myší linii CD buněk. (IMCD-3), ačkoliv citlivost na amilorid nebyla testována. U nativních myších CD, perfundovaných in vitro, inhibuje apikální nebo bazolaterální ATP reabsorpci sodíku, což je účinek způsobený sníženou pravděpodobností otevření ENaC. Farmakologické profilování a použití geneticky upravených myší poukazují na účinek zprostředkovaný P2Y2-.26 Naproti tomu studie in vivo na potkanech naznačila, že inhibiční účinek nukleotidů na reabsorpci sodíku byl účinek zprostředkovaný P2X.20 V V této souvislosti poskytlo výzkum náplastí CCD u krysy split-open důkaz, že apikální receptory P2X i P2Y mohou ovlivnit aktivitu ENaC.15 Aktivace receptorů P2Y (podtypy P2Y2 a/nebo P2Y4) inhibovala aktivitu ENaC, zatímco aktivace P2X receptory (P2X4 a/nebo P2X4/6 receptory), buď inhibovaly nebo zesilovaly aktivitu ENaC v závislosti na luminální koncentraci sodíku. Když byl luminální sodík 50 mM (napodobující normální fyziologickou koncentraci), aktivace P2X4 a/nebo 4/6 zesilovala aktivitu ENaC, zatímco když byl luminální sodík vysoký (145 mM), aktivace P2X4 a/nebo 4/6 inhibovala aktivitu ENaC. Čistým účinkem těchto účinků je silná inhibice transportu zprostředkovaného ENaC při vysokých intraluminálních koncentracích sodíku a pouze mírná inhibice při nízkých intraluminálních koncentracích sodíku (obrázek 2).

OBRÁZEK ​​2|Navrhovaná regulace aktivity ENaC pomocí P2X receptorů v hlavních buňkách potkaního sběrného kanálku (CD). Hypotézou je, že aktivita ENaC u potkaního CD je rozdílně regulována receptory P2X4 a/nebo 4/6 v závislosti na koncentraci luminálního Na plus. A. Když je koncentrace luminálního Na plus normální (tj. -50 mM), aktivace apikálně exprimovaných receptorů P2X4 a/nebo 4/6 zvyšuje aktivitu ENaC prostřednictvím aktivace PI3K. Naproti tomu aktivace apikálně exprimovaných receptorů P2Y inhibuje aktivitu ENaC prostřednictvím aktivace PLC. Celkový účinek aktivace receptoru P2 (tj. P2X i P2Y pomocí ATP) je malý stupeň inhibice ENaC. B. Když je koncentrace luminálního Na plus vysoká (tj. 145 mM), má aktivace receptorů P2X4 a/nebo 4/6 za následek inhibici aktivity ENaC neidentifikovaným mechanismem, pravděpodobně zahrnujícím příliv Na plus. Stejně jako dříve aktivace apikálně exprimovaných receptorů P2Y inhibuje aktivitu ENaC prostřednictvím aktivace PLC. Celkový účinek aktivace P2 receptoru (tj. jak P2X, tak P2Y pomocí ATP) je mnohem větší stupeň inhibice ENaC. (Přetištěno se svolením č. 15. Copyright 2008 American Society of Nephrology)

k čemu se cistanche používá: zlepšit sexualitu

RECEPTORY P2X V PATOFYZIOLOGII LEDVIN

Polycystické onemocnění ledvin

Polycystickéledvinachoroba(PKD) je spojena s nekontrolovanou proliferacíledvinovéepiteliální buňky a neuspořádaný transport tekutiny, způsobující tvorbu a expanzi tekutinou naplněných cyst a následnou destrukci okolní normální tkáně. V kultuře lidské PKD buňky uvolňují více ATP než normální proximální tubulární buňky, převážně ze svého apikálního povrchu. ATP se koncentruje v tekutině cysty, což odráží jak zvýšený odtok ATP, tak sníženou aktivitu ekto-ATPázy.27 Tento extracelulární ATP, působící na receptory P2 na buňkách vystýlající cysty, podporuje růst buněk i sekreci tekutin. Kromě toho může aktivace receptorů P2X7 podporovat apoptózu a remodelaci, což umožňuje další expanzi cyst. Na podporu této skutečnosti byla popsána exprese proteinu receptoru P2X7 v cystickém epitelu_cpk/cpkmyší model autozomálně recesivní PKD. Použitím buněk izolovaných z tohoto modelu široce používaný agonista receptoru P2X BzATP snížil počet cyst, ale ne velikost cyst. V krysím modelu (Han-SPRD) autozomálně dominantní PKD byla v buňkách výstelkových cyst detekována zvýšená mRNA pro podtyp P2X7, i když byla také hlášena podobná zvýšení mRNA kódující jiné receptory P2, což naznačuje komplexní souhru podtypů receptorů v PKD .27

Zánět ledvin

Ve zdraví,ledvinovéexprese receptorů P2X7 je extrémně nízká, ale je výrazně zvýšena u řady patologických stavů, jako jsou modely diabetes mellitus a hypertenze na hlodavcích.27 Prodloužená stimulace receptoru P2X7 způsobuje tvorbu pórů, což vede k lýze a případné buněčné smrti; Receptory P2X7 mohou také zprostředkovat zánětlivou odpověď prostřednictvím uvolňování cytokinů, jako jsou IL-1 a IL-18.28 V modelu proliferativní glomerulonefritidy u hlodavců je zvýšení glomerulární exprese P2X7 shodné s nástup proteinurie. Kromě toho knockout genu receptoru P2X7 nebo léčba antagonistou receptoru P2X7 zmírňuje závažnost onemocnění.28 A konečně, potenciální role receptoru P2X7 vledvinovéfibróza byla zkoumána na myším modelu unilaterální ureterické obstrukce. Přechodná exprese P2X7 byla detekována v buňkách tubulárního epitelu po obstrukci; a infiltrace makrofágů, fibróza a exprese TGF- byly všechny oslabeny u myší s knockoutem receptoru P2X7.28

Stručně řečeno, ačkoli podrobnosti ještě nebyly stanoveny, je jasné, že receptory P2X (ve spojení s receptory P2Y) hrají významnou roli v regulaci normálníledvinovéfunkcea také v řadě modelů onemocnění. Zdá se být jasná cesta pro případné použití intervencí k úpravě těchto akcí, a tím ke změně vylučování vody a elektrolytů, stejně jako k léčbě specifickýchledvinovépatologické stavy.

PODĚKOVÁNÍ

Tento rukopis věnujeme památce našeho přítele a kolegy Davida Shirleyho.

Práce v laboratořích autorů byla podpořena Wellcome Trust, Medical Research Council, British Heart Foundation, St. Peter's Trust for Kidney, Bladder & Prostate Research aledvinyVýzkum UK.

Výhody extraktu z cistanche: zlepšení funkce ledvin

REFERENCE

1. Vallon V, Rieg T. Regulace ze dneledvinovéTransport NaCl a vody systémem receptorů ATP/UTP/P2Y2. Am J PhysiolRenálníPhysiol 2011, 301:F464–F475.
2. Vekaria RM, Unwin RJ, Shirley DG. Intraluminální koncentrace ATP u potkanůledvinovétubuly. J Am Soc Nephrol 2006, 17:1841–1847.
3. Jensen MEJ, Odgaard E, Christensen MH, Praetorius HA, Leipziger J. Průtokem indukované zvýšení [Ca2 plus ] I závisí na uvolnění nukleotidů a následné purinergní signalizaci v intaktním nefronu. J Am Soc Nephrol 2007, 18: 2062–2070.
4. Odgaard E, Praetorius HA, Leipziger J. AVP-stimulovaná sekrece nukleotidů v perfundované myší medulární tlusté vzestupné končetině a kortikálním sběrném kanálku. Am J PhysiolRenálníPhysiol 2009, 297:F341–F349.

5. Praetorius HA, Leipziger J. Uvolňování ATP z neexcitabilních buněk. Purinergický signál 2009, 5:433–446.

6. Bell PD, Komlosi P, Zhang ZR. ATP jako mediátor signalizace macula densa. Purinergický signál 2009, 5: 461–471.

7. Sipos A, Vargas SL, Toma I, Hanner F, Willecke K, Peti-Peterdi J. Nedostatek Connexinu 30 narušujeledvinovétubulární uvolňování ATP a tlaková natriuréza. J Am Soc Nephrol 2009, 20:1724–1732.
8. Shirley DG, Vekaria RM, Sevigny J. Ektonukleotidázyledvina. Purinergický signál 2009, 5:501–511.
9. Yegutkin GG. Nukleotidy a nukleosidy konvertující ektoenzymy: důležité modulátory purinergní signální kaskády. Biochim Biophys Acta 2008, 1783: 673–694.
10. Burnstock G. Fyziologie a patofyziologie purinergní neurotransmise. Physiol Rev 2007, 87: 659–797.
11. Inscho EW. ATP, P2 receptory aledvinovémikrocirkulace. Purinergický signál 2009, 5:447–460.
12. Harhun MI, Povstjan OV, Gordienko DV. Purinoreceptory zprostředkovaný proud v myocytech zledvinovéodporové tepny. Br J Pharmacol 2010, 160:987-997.
13. Turner CM, Vonend O, Chan C, Burnstock G, Unwin RJ. Schéma distribuce vybraných podtypů receptoru P2 citlivých na ATP u normálních potkanůledvina: imunologická studie. 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. Analýza buněčně specifické exprese genu AQP2 na systémové úrovniledvinovésběrné potrubí. Proč 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. Regulace závislá na sodíkuledvinovéamilorid-senzitivní proudy apikálními P2 receptory. 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. Apikální PRXR přispívá k signalizaci [Ca2 plus ] I a myši ISCinledvinovéMCD. 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, et al. Panoramatický pohled na genovou expresi u člověkaledvina. Proč Natl Acad Sci USA 2003, 100:13710–13715.
18. Inscho EW, Cook AK, Clarke A, Zhang S, Guan Z. Receptorem P2X1 zprostředkovaná vazokonstrikce aferentních arteriol u hypertenzních potkanů ​​s infuzí angiotensinu II a krmených dietou s vysokým obsahem soli. Hypertenze 2011, 57:780–787.
19. Schnermann J. Udržované tubuloglomerulární zpětné reakce během akutní inhibice P2 purinergních receptorů u myší. Am J PhysiolRenálníPhysiol 2011, 300: F339–F344.
20. Bailey MA, Shirley DG. Účinky extracelulárních nukleotidů naledvinovétubulární transport rozpuštěných látek. Purinergický signál 2009, 5:473–480.

21. Jankowski M, Szamocka E, Kowalski R, Angielski S, Szczepanska-Konkel M. Účinky agonistů P2X receptoru naledvinovévylučování sodíku a vody u anestetizovaných potkanů. Acta Physiol 2011, 202:193–201.

22. Garvin JL, Herrera M, Ortiz PA. RegulaceledvinovéTransport NaCl oxidem dusnatým, endotelinem a ATP: klinické důsledky. Annu Rev Physiol 2011, 73: 359–376.

23. Kishore BK, Nelson RD, Miller RL, Carlson NG, Kohan DE. P2Y2 receptory a transport vody vledvina. Purinergický signál 2009, 5:491–499.
24. Rieg T, Bunday RA, Chen Y, Deschenes G, Junger W, Insel PA, Vallon V. Myši postrádající receptory P2Y2 mají hypertenzi rezistentní vůči soli a usnadněnou renální reabsorpci sodíku a vody. 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. Nukleotidy snižují aquaporin 2 prostřednictvím aktivace apikálních P2 receptorů. J Am Soc Nephrol 2009, 20:1480–1490.
26. Pochynyuk O, Rieg T, Bugaj V, Schroth J, Fridman A, et al. Dietní Na plus inhibuje pravděpodobnost otevření epiteliálního sodíkového kanálu vledvinazvýšením tónu apikálního P2Y2-receptoru. FASEB J 2010, 24: 2056–2065.
27. Turner CM, Elliot JI, Tam FWK. P2 receptory v patofyziologii. Purinergický signál 2009, 5:513–520.
28. Arulkumaran N, Unwin RJ, Tam FWK. Potenciální terapeutická úloha antagonistů receptoru P2X7 (P2X7R) při léčbě zánětlivých onemocnění. Expert Opin Investig Drugs 2011, 20:897–915.