Část 2: Ceramid-1-fosforečnan jako potenciální regulátor druhé sodíkové pumpy z proximálních tubulů ledvin spouštěním odlišných proteinkinázových drah hierarchickým způsobem

Pro více informací Kontakttina.xiang@wecistanche.com

4. Diskuze

Transport tekutiny přes tubulární epitel je jednou z klíčových událostí přímo souvisejících s většinou různýchrenální funkce[49]. Mezi různými soluty, se kterými se manipuluje vledvina, Nat je obzvláště důležitá. Vzhledem k jeho hojnosti v extracelulární tekutině je nutné porozumět mechanismům, kterými je Nat reabsorbován nebo vylučován močí, protože změny intersticiálních a intravaskulárních koncentrací Na plus vedou ke změnám objemu a mohou způsobit poruchy krevního tlaku[50]. . Regulace hladin Nat v kompartmentech tělesných tekutin je v zásadě řízena primárními aktivními transportéry, přičemž klasická Nat plus Kt-ATPáza [51] je zapojena do hromadného transportu, zatímco „druhá“ Nat pumpa neboli Nat-ATPáza je zapojena do jemného transportu. vyladěná regulace reabsorpce Nat [52,53] V literatuře je mnoho zpráv týkajících se regulace Nat plus K plus -ATPázy hormony a autakoidy [50,54] a také úlohy regulační fosforylace [50,55]. Na rozdíl od toho méně skupin uvádí regulaci Na plus -ATPázy, protože stále existuje určitá kontroverze ohledně její identity, i když zprávy prokazovaly aktivitu Nat-ATPázy citlivou na furosemid od savců[41,56,57] po prvoky [58,59 ] a také klonování pumpy z různých organismů [60-63]. Z výsledků zde prezentovaných naše skupina ukázala, že nejen hormony a autakoidy jsou schopny spouštět buněčné signální dráhy, které modulují Nat-ATPázu, ale účinek ClP exogenně přidávaného do BLM frakcí ukazuje buď na možnou interakci bioaktivního lipidu. s hydrofobními doménami regulátorů nebo samotným čerpadlem; nebo v BLM musí existovat určitý druh receptoru C1P, který dosud nebyl identifikován [20,22,23]. Obrázek 6 ukazuje navrhované schéma shrnující tyto možné způsoby činnosti CLP. Schopnost ceramidů spouštět kinázy a vyvolat odlišnou fyziologickou odpověď byla popsána u jaterních buněk [24]. Autoři nejen prokázali schopnost ceramidově závislé modulace regulace Nat/K plus -ATPázy a kinázy, ale také uvedli dvoufázové odezvy s ohledem na časově závislou stimulaci těchto buněčných linií, což ilustruje, že mezi ceramidy musí existovat komplexní přeslechy. -dependentní signalizace a další signalizační systémy přítomné v buněčných membránách. membrány (obrázek 2). Kromě toho zde prezentované výsledky v kombinaci s předchozími výsledky z naší skupiny jasně ukazují, že Cer [33] a ClP modulovaly PKA a PKC spojené s BLM, které zřejmě zprostředkovávaly účinky vyvolané ceramidy na Nat-ATPázu, když byly frakce BLM ošetřených 100 nM C1P, nemohla být inhibice pumpy připsána PKA (obrázek 4), protože předinkubace s PKAi neovlivnila inhibiční účinek C1P. Na druhou stranu, signifikantní inhibici aktivity Nat-ATPázy po ošetření CLP je plně zabráněno calphostinem C (obrázek 3). Předchozí zprávy ukázaly, že PKA stimuluje renální aktivitu Nat-ATPázy cestou, která spojuje receptory spojené s Gs s aktivitou pumpy [41]. Signální systémy popsané zde v našem rukopisu – PKA a PKC – byly dobře prostudovány, takže v literatuře existuje spousta informací ukazujících koncentrace pro pozitivní kontroly, jak jsou zde použity (cAMP a kyselina forbolmyristátová PMA). Protože jsme se nezaměřovali na studii závislosti odpovědi na dávce ani s klasickými aktivátory nebo inhibitory pro různé signalizační systémy, použili jsme pouze koncentrace aktivátorů nebo inhibitorů, které již byly účinně použity v jiných studiích z naší nebo jiné skupiny.

Obrázek 6. Navrhovaný mechanismus pro působení ClP na aktivitu Na plus -ATPázy z BLM. (1)C1P (červený lipid) inhibuje PKC prostřednictvím dosud neznámého receptoru spřaženého s G-proteinem, což vede k inhibici Na plus -ATPázy (modrý protein). Stejná cesta by mohla aktivovat BLM PKA (červená šipka) bez vlivu na čerpadlo. (2)CIP by se mohl přímo vázat na efektory přítomné v BLM, jako je PKC, což vede k popsanému inhibičnímu působení na aktivitu Na plus -ATPázy. Naše výsledky ukázaly, že ačkoli je PKA přítomna v BLM a je připravena modulovat pumpu pomocí cAMP (zelená kolečka a zelená šipka), její aktivace pomocí CIP pumpu neovlivnila (červená přerušovaná šipka). (3)CIP se přímo váže na Nat-ATPázu nebo je obohacen v mikroprostředí lipidické membrány obklopující Nat-ATPázu, čímž ji moduluje. Z výsledků zde uvedených jsme nebyli schopni detekovat žádný modulační účinek ClP na Nat/K plus -ATPázu (purpurový protein) přítomnou ve frakcích BLM.

Kliknutím sem se dozvíte standardizované cistanche prodloužení života

Detekce hierarchie ve fosforylaci Nat-ATPázy byla navržena, když jsme stimulovali BLM pomocí Cer [33] a pozorovali jsme, že zablokování BLM-PKCZ oslabilo inhibiční působení Cer na pumpu a umožnilo cAMP- aktivovala PKA, aby ji stimulovala. Navzdory rostoucímu počtu zpráv ukazujících různé role pro Cer aktivované kinázy [44,64-66] je toto první zpráva o fyziologickém působení C1P na BLM-rezidentní kinázy, které jistě hrají roli v regulaci Nat manipulace v ledvinách. Nemůžeme definitivně potvrdit, že Nat-ATPáza je přímo fosforylována studovanými kinázami, protože pro to neexistují žádné dostupné experimentální nástroje, především proto, že kompletní struktura druhé sodíkové pumpy dosud nebyla identifikována. Je však dobře známo, že Nat-ATPáza je ATPáza typu P, a tato skutečnost nám umožňuje předpokládat, že může být přímo modulována fosforylací v domnělých regulačních místech [46,55]Nemůžeme vyloučit, že aktivace příslušné kinázy by vedly k fosforylaci jiného proteinu v této regulační síti, který by byl zodpovědný za inhibici ATPázy.

Mezi různými bioaktivními sfingolipidy je C1P méně dokumentován v různých fyziologických systémech. Na druhou stranu sfingosin-1-fosfát, který může být nejdůležitějším bioaktivním lipidem, je velmi dobře studován ve fyziologii a patofyziologii ledvin [2,6,7,67]. Vzhledem k tomu, že členové S1P a ClP jsou typem rodiny signálních molekul se společnými prekurzory a sdílejícími vzájemné kroky interkonverze, je možné si představit, že by ClP byl přítomen také podél celého nefronu. Práce Sugiury et al., 2002[11], charakteristický znak v této oblasti, ukázala, že CerK je vysoce exprimován v ledvinách. Navzdory robustním údajům v literatuře, které ukazují roli ClP v podocytech a glomerulárním onemocnění [68,69], neexistuje práce, která by jednotlivě prokazovala expresi CerK a působení ClP v žádném ze segmentů nefronů. V opačném případě je ClP pravděpodobně přítomen ve všech renálních buňkách buď přítomností sfingomyelinu, což by umožnilo záchrannou cestu pro syntézu ClP, nebo skutečností, že ClP může být poskytován renální tkáni krevním řečištěm. Toto jsou velmi pravděpodobné způsoby, jak si myslet, že tento signální lipid bude hrát různé role v ostatních segmentech nefronů, ačkoli jsme to zde nezkoumali.

V podstatě bylo prokázáno, že hladiny Cer byly v průběhu významně zvýšenépoškození ledvinv důsledku již popsaného zvýšení aktivity sfingomyelinázy stimulované Ca2t po narušení buněčné homeostázy Ca2t [2,4,24,70]. Toto pozorování nám umožňuje předpokládat, že kinázou zprostředkovaná modulace aktivity BLM Nat-ATPázy prostřednictvím Cer a C1P by mohla být zvláště relevantní v poraněné renální tkáni, což by mohlo otevřít novou roli ceramidů při vzniku a progresi nefropatií. V přítomnosti C1P byly studované BLMkinázy odlišně modulovány (obrázek 5). Zatímco ClP inhiboval PKC, což vedlo k významné inhibici aktivity Nat-ATPázy, aktivace PKA závislá na C1P neovlivnila aktivitu Nat-ATPázy. To nám umožňuje předpokládat, že existuje hierarchie zahrnující různé kinázy, což vede ke složitému zapínání/vypínání na Nat-ATPázu. Tento přepínač může zahrnovat různé izoformy PKC a PKA, nebo musí existovat přeslech s potenciální konverzí C1P na Cer a další bioaktivní lipidy spouštějící další signální dráhy ukryté v BLM, což již bylo popsáno u jaterních buněk [24].

Rovnováha mezi Cer a ClP by mohla být novým slibným cílem pro vývoj nových tříd léků s účinnějším působením na pokus o zastavení pokrokuselhání ledvinnebo alespoň zvýšit kvalitu života pacientů s ledvinami.

5. Závěry

Z výsledků zde prezentovaných vyplývá, že signální kaskáda začínající produkcí Cer a další fosforylací na ClP je účinnou cestou pro inhibici Nat-ATPázy vbuňky proximálních tubulů ledvinprostřednictvím BLM-asociovaných PKA a PKC jako efektorů[17]. Tato pozorování odhalují důležitost proteinkináz při jemné kontrole toků Nat v segmentu nefronu, kde jsou více než dvě třetiny glomerulárního ultrafiltrátu reabsorbovány, v proximálním tubulu. Podle našich nejlepších znalostí tato práce poprvé ukazuje, že ClP může modulovat BLM-Nat-ATPázu z buněk proximálního tubulu ledvin spouštěním kináz spojených s membránou (PKA a PKC). Výše uvedené výsledky jsou tedy důkazem názoru, že Cer a ClP se účastní regulační sítě bioaktivních sfingolipidů a glycerolipidů sídlících v tomto segmentu nefronů, což by mělo platit pro celý nefron. Tato hypotéza může být podpořena názorem, že Cer je lipid prakticky přítomný ve všech segmentech nefronů, stejně jako že dostupnost Cer by umožnila tvorbu C1P.