ZNANOST: hrvatski znanstveni portal

Unaprijeđeno shvaćanja problematike žeđi

Otkriće unapređuje naše razumijevanje načina na koji naš mozak kontrolira tjelesnu hidrataciju i temperaturu.

Istražitelji na Istražiteljskom institutu McGill University Health centra (RI-MUHC) i Duke univerziteta došli su do spoznaje koja unapređuje naše razumijevanje načina kako mozak detektira i prevenira dehidraciju. Identificirali su strukturu ključnog proteina lociranog u mozgu, a koji je involviran u tjelesnu hidrataciju i koji može kontrolirati temperaturu.

Otkrića, koja su nedavno objavljena u tiskanom izdanju časopisa Cell Reports, mogla bi imati značajne kliničke implikacije, pošto bi spomenuti protein mogao biti meta razvoja tretmana i dijagnostičkih testova za mnoge zdravstvene probleme povezane s disbalansom tjelesnih tekućina, što se uobičajeno može opaziti u prostorijama hitne pomoći.

Identifikacija proteina, odnosno ionskog kanala

„Identificirali smo ono za što mislimo da je prvi protein koji bi mogao dozvoliti mozgu da vrši monitoring psihološke temperature, a spomenuto je važno jer taj protein doprinosi načinu na koji mozak detektira toplinu i izaziva adaptivne odgovore poput žeđi,“ kaže dr. Charles Bourque, glavni autor i istražitelj studije u centru za istraživanja u neuroznanosti na RI-MUHC (engl. McGill University Health Centre) i na Medicinskom fakultetu McGill univerziteta (engl. Faculty of Medicine of McGill University).

„Taj protein, koji je ionski kanal, koji regulira tijek iona diljem moždane membrane, smatra se krucijalnim faktorom u balansiranju razina tjelesnih tekućina (vode, krvi itd.) i natrija (soli) te bi promjene u njegovoj regulaciji mogle biti involvirane u način kako su sol i hipertenzija povezane, kao i u provokacije retencije tekućine uzrokujući zastoj rada srca, sepsu ili moždanu traumu.“

Modifikacija osmoregulacije

Tim dr. Bourquea istražuje način na koji mozak kontrolira osmoregulaciju koja osigurava održavanje balansa soli i vode diljem membrana unutar tjelesnih tekućina. Modifikacija osmoregulacije može imati značajne zdravstvene posljedice na ljude. Zaista je točno kako natrij jest potreban za regulaciju sadržaja vode u našemu tijelu, pošto visoke razine soli mogu oštetiti bubrege i povećati krvni tlak.

Česti uzroci hitne hospitalizacije su defekti tjelesnih tekućina

Prema mišljenju dr. Bourquea, defekti u balansu tjelesnih tekućina jedan su od najuobičajenijih razloga za hospitalizaciju prilikom dolaska osobe u prostorije hitne pomoći. Na primjer, hiponatrijemija, poremećaj koji se događa uslijed iznimno niske razine natrija u krvi. Natrij je elektolit koji pomaže regulirati količinu vode koja je u i oko naših stanica. Kada se to dogodi, razine tjelesne tekućine rastu, te moždane stanice počinju oticati, vodeći do vrtoglavice, povraćanja i glavobolje. To je poznato kao vrlo ustaljena problematika kod starije populacije te može dovesti do promjena u spoznavanju, kao i do napadaja.

Povezanost ionskog kanala i hiponatremije

„Sada kada smo otkrili proteinsku strukturu, možemo pokušati razumjeti kako je ovaj ionski kanal involviran u stanja poput hiponatremije. Ovo bi nam moglo dati alate za modifikaciju mehanizma aktivnosti kanala te omogućiti bilo prevenciju bilo tretiranje stanja,“ kaže prvi autor studije, Cristian Zaelzer, postdoktorand u laboratoriju dr. Bourquea na RI-MUHC.

TRPV1 gen – ključna uloga u detekciji promjena balansa tjelesnih tekućina

Otkriće proizlazi iz prijašnjih radova tima dr. Bourquea u njegovom laboratoriju u montrealskoj glavnoj bolnici McGill University health centra. U 2006., demonstrirali su kako je gen zvan TRPV1 imao ključnu ulogu u detekciji promjena u balansiranju tjelesnih tekućina. Dvije godine kasnije, istražitelji su otkrili kako je isti gen uključenu u detekciju tjelesne temperature. Međutim, tip proteina kojeg je proizvodio gen TRPV1 bio je još uvijek nepoznanica.

„Suradnja s grupom dr. Bourquea dovela je do identifikacije dugo traženog TRPV1 ionskog kanala koji funkcionira u neuronima, čineći da oni osjete osmotski tlak i temperaturu,“ objašnjava stariji autor dr. Wolfgang Liedtke, izvanredni profesor neurologije, anesteziologije i neurobiologije na Duke univerzitetu.

„Ovaj ionski kanal postane aktivan tijekom dehidracije, aktivirajući neurone u dijelu mozga zvanom hipotalamus, koji instruira tijelo da se ponaša tako da održava svoje tjelesne tekućine. Ovo se može postići aktivacijom osjećaja žeđi, te lučenjem vazopresina – antidiuretskog hormona koji pojačava retenciju vode od strane bubrega – kako bi se održao balans tjelesnih tekućina.“

„Zanimljivo je da naš rad također pokazuje kako je ionski kanal alternativni produkt gena TRPV1 koji normalno kodira za receptor capsaicina koji detektira „ljute“ chilli papričice, dodaje dr. Bourque. To kao da je priroda osmislila receptor soli iz receptora papra.“

Izvor: Muhc.ca

Podijeli.