“Поглощение сахара почками – это постоянный процесс, – сообщают соавторы исследования из лаборатории Бенджамина Фридмана, исследователя нефрологии в Медицинской школе Университета Вашингтона. – Мы обнаружили, что повышение уровня сахара в блюдных культурах вызывало набухание кист. Использование препаратов, блокирующих всасывание сахара в почках, смогло блокировать этот отек. Но я думаю, что это связано не столько с уровнем сахара в крови, сколько с тем, как клетки почек усваивают сахар, который в этом процессе, похоже, выходит из-под контроля и приводит к образованию кист”.
Результаты были опубликованы в Nature Communications.
В течение многих лет Фридман изучал PKD в органоидах, выращенных из плюрипотентных стволовых клеток. Органоиды напоминают миниатюрные почки: они содержат фильтрующие клетки, соединенные с трубками, и могут реагировать на инфекцию и терапию способами, аналогичными реакциям почек у людей.
Для исследования они изобрели новый инструмент, который объединил органоид почки с микрофлюидным чипом. Это позволило комбинации воды, сахара, аминокислот и других питательных веществ проникать через органоиды, которые были генетически отредактированы для имитации PKD.
“Мы ожидали, что кисты PKD в органоидах ухудшатся при потоке, потому что заболевание связано с физиологическими скоростями потока, которые мы изучали”, – объясяют эксперты.
Удивительным было то, что процесс набухания кисты включал всасывание: поступление жидкости внутрь через клетки снаружи кисты. Это противоположно тому, что принято считать, а именно, что кисты образуются путем выталкивания жидкости наружу через клетки. Это открыло совершенно новый взгляд на образование кисты.
Исследователи заметили, что клетки, выстилающие стенки кист PKD, были обращены наружу, когда они растягивались и набухали, так что верхушки клеток были снаружи кист. Это перевернутое расположение – в живых почках эти клетки были бы обращены внутрь – предполагает, что кисты растут, втягивая богатую сахаром жидкость, а не выделяя жидкость.
Результаты эксперимента важны, потому что существует целый класс молекул, которые блокируют поглощение сахара в почках и являются привлекательными терапевтическими средствами для ряда состояний. Они еще не были протестированы, но ученые рассматривают это как доказательство того, что эти препараты потенциально могут помочь пациентам с ПКД.