به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، یافته‌های جدید حاکی از تغییر نگرش پیرامون عملکرد کلیه نسبت به دانش قبلی در مورد آن شده است. از هم اکنون تا فردا در این ساعت، هر قطره خون در بدن ده‌ها بار از کلیه‌ها عبور می‌کند. با هر بار عبور، آب اشباع شده با مواد زائد برای تشکیل ادرار خارج می‌شود و خون تازه و تمیز شده دوباره به گردش خون باز می‌گردد.
ممکن است این وظیفه حیاتی را به عنوان نوعی فیلتراسیون اجباری تصور کنیم که توسط فشارهای تند ضربان قلب هدایت می‌شود. اما، طبق یک مطالعه جدید که توسط محققین دانشگاه جانز هاپکینز انجام شده است، این توصیف به آن اندازه که قبلا تصور می‌شد دقیق نیست. از نظر این محققین این دیدگاه که کلیه‌ها خون را فیلتر می‌کنند، به لحاظ مفهومی نادرست است. آنچه این یافته‌ها نشان داده، این است که سلول‌های کلیه نقش پمپ داشته و نه فیلتر و نیرو. توانایی این اندام برای مخلوط کردن اسمز غیرفعال با جریان فعال مواد شیمیایی مختلف به منظور متعادل کردن نمک‌ها، مواد زائد و آب بدن ما نیز به طور گسترده در داخل و خارج بدن مورد مطالعه قرار گرفته است.
با این حال، هر کلیه از کیلومترها کانال‌ و لوله‌ تشکیل شده است که در فضایی بزرگ‌تر از مشت جمع شده‌اند، که به طور بالقوه باعث ایجاد لوله‌کشی عجیب و غریب در اعماق آن می‌شود.
مطالعات نشان داده‌اند که سلول‌های پوشاننده این لوله‌ها می‌توانند تغییرات فشار هیدرواستاتیک را حس کنند و حتی پاسخ دهند. با این حال، مشخص نیست که این تغییرات چگونه یا حتی به نوعی به عقب رانده می‌شوند یا خیر. بررسی نحوه عبور مایعات از میان این لوله‌ها نیز آسان نیست. هر آزمایشی برای مطالعه هیدرولیک در داخل لوله‌های مجزا به فناوری بسیار چشمگیری نیاز دارد تا نیروهای سرگردان را از بین ببرد. پمپ کلیه میکرو سیال (MFKP)  متشکل از بلوک‌های طرح‌دار و غشاهای متخلخل است که قادر به کشت سلول‌هایی است که لوله‌های کلیه را می‌پوشانند. هنگامی که سلول‌ها در جای خود قرار گرفتند و تحت طیف وسیعی از آزمایش‌ها برای مقاومت الکتریکی و نفوذپذیری قرار گرفتند، محققان تغییرات فشار در بافت را در پاسخ به خروج مایع از سرنگ اندازه‌گیری کردند.
آن‌ها متوجه شدند که حرکت مایعات در نزدیکی سلول‌ها به دلیل افزایش فشار هیدرولیک کاهش می‌یابد که به سمت یک انتهای بافت بیشتر از انتهای دیگر بود. با نگاهی دقیق به پروتئین‌هایی که سلول ها تولید می‌کردند، مشخص شد که تغییرات کوچک در فشار مایعات وارد شده به بافت‌ها، آرایش کانال‌های یونی و ساختار حمایت کننده آن، شکل و عملکرد آن را تغییر داده است. برای بسیاری از ما، این به این معنی است که مایعاتی که از خون به شبکه لوله‌های کلیه عبور می‌کنند، تا حدی تحت جهت مکانیکی خود سلول‌ها حرکت می‌کنند و لایه جدیدی از عملکرد را اضافه می‌کنند که می‌تواند به توضیح طیفی از اختلالات کلیوی کمک کند.
برای مشاهده اینکه چگونه این رفتار در کلیه‌های کم‌عملکرد آشکار می‌شود، محققان از سلول‌های گرفته شده از افراد مبتلا به بیماری کلیه پلی کیستیک اتوزومال غالب یا ADPKD استفاده کردند. در این شرایط، به لطف تغییر شکل سلول‌های پوشش دهنده لوله‌های کلیه، کیست‌ها معمولاً ایجاد شده، بافت را مخدوش و خطر ابتلا به سنگ‌های کلیه و عفونت‌های مجاری ادراری را افزایش می‌دهند. محققان پمپاژ سلول‌ها را به صورت معکوس مشاهده کردند و گرادیان فشار از یک سر به سر دیگر تغییر می‌کرد. هنگامی که تولواپتان برای درمان استفاده شد، گرادیان فشار آن‌ها صاف شد، که نشان می‌دهد این دارو با کاهش استرس روی بافت‌ها و در نتیجه کاهش سرعت تشکیل کیست‌ها عمل می‌کند. با در نظر گرفتن این موضوع، این امکان وجود دارد که بافت‌های دیگر نیز نسخه‌های خود را از یک سیستم پمپاژ مکانیکی داشته باشند که فشار سیال را به راحتی تنظیم می‌کند. این تحقیق در مجله‌ی Nature Communications منتشر شده است.
پایان مطلب/
لینک منبع:
https://doi.org/10.1038/s41467-022-29988-w