Chiarire il trasporto del sodio in un modello renale
I reni controllano l’equilibrio tra sodio e acqua, e influenzano lo stato emodinamico del corpo. Quando i reni non riescono a espellere il sodio, la pressione del sangue può crescere, ed è noto che le mutazioni che alterano il trasporto del sale causano ipertensione. Ma il meccanismo di regolazione del trasporto del sodio resta poco chiaro. Un progetto finanziato dall’UE, NOVEL KIDNEY MODEL (Zebrafish model to study human hypertension) ha sviluppato un sistema per studiare nel dettaglio l’azione dei cotrasportatori NaCl (NCC). Gli scienziati hanno utilizzato la semplice organizzazione del pronefro per creare un modello delle proteine di segnalazione che regolano l’attività degli NCC. Il pronefro è un organo escretore di base, che corrisponde alla prima fase di sviluppo dei reni nei vertebrati. Con l’omologia dei nefroni di molti mammiferi il pronefro è un modello utile per il trasporto del sodio nei reni. Gli scienziati si sono concentrati su uno studio in situ dell’NCC tiazide-sensibile. Hanno sviluppato un nuovo anticorpo diretto all’omologo di NCC del pesce zebra, Slc12a3. Questo anticorpo identificava la proteina target nella porzione finale del tubulo distale nel pronefro del pesce zebra. Similmente al suo analogo mammifero, il cotrasportatore era attivato dalla fosforilazione lungo il suo dominio amino-terminale. Il knock down di Slc12a3 causava anomalie di sviluppo nel pesce. Mettendo i pesci zebra in acqua salmastra (leggermente salata) si causavano modifiche nell’espressione di Slc12a3. Un’altra parte del rompicapo affrontata dal modello era il complesso di chinasi WNK, che rileva le modifiche nella concentrazione intracellulare di sodio e trasduce queste informazioni ai cotrasportatori di sale per mantenere l’omeostasi cellulare. Il progetto ha confermato che il knock down della chinasi WNK causava mortalità prematura, e questi difetti potevano essere invertiti con RNA codificante per WNK4. Parallelamente al modello di pesce zebra gli scienziati hanno studiato un cotrasportatore NCC (SLC12A3) omologo in un modello murino. Hanno analizzato la regolazione dei cotrasportatori con l’assorbimento di potassio alimentare e gli effetti determinati sui livelli della pressione sanguigna. I risultati hanno rivelato che l’attivazione dei cotrasportatori induceva l’associazione delle chinasi WNK4 e SPAK in strutture puntuali caratteristiche nel tubulo distale contorto dei topi. Gli scienziati stanno lavorando per identificare la natura di queste strutture utilizzando immunofluorescenza, colorazione immunogold e immunoprecipitazione, proseguendo nello studio per finalizzare i risultati. Si auspica che gli esiti del progetto risolveranno gli attuali dati contraddittori sui ruoli fisiologici dei cotrasportatori di sodio e i meccanismi che contribuiscono all’ipertensione.
Parole chiave
Trasporto del sodio, rene, ipertensione, pesce zebra, pronefro
