Функция ENaC в различных тканях и органах

Функция ENaC в почках

Почки поддерживают постоянство состава внеклеточной жидкости (Рис. 13). Почки выводят из организма избыток воды, растворенные в ней вещества. Наоборот, при дефиците воды и электролитов включаются процессы, уменьшающие их дальнейшие потери, сохраняя нормальную экскрецию продуктов обмена. Функциональной единицей почки является нефрон. Нефрон состоит из клубочка с боуменовой капсулой, проксимального извитого канальца, петли Генле, дистального извитого канальца и собирательной трубочки.

Рис. 13. Локализация различных транспортных процессов в нефроне. Красным отмечены реабсорбируемые вещества. Черным — секретируемые. (Модифицировано из Шмидт, Тевс, 2005)

Почка является основным органом, регулирующим экскрецию Na+. Обычно, в почке реабсорбируется до 99% процентов Na+, отфильтрованного в капиллярном клубочке (Рис. 14). Почки способны очень тонко контролировать количество экскретируемого Na+. 60−70% Na+ реабсорбируются в проксимальном извитом канальце, 15−25% - в петле Генле, 5−10% - в дистальном извитом канальце и 1−2% в собирательной трубочке. В реабсорбции Na+ в почке участвуют такие транспортные белки как Na+/H±обменник, в проксимальном извитом канальце, Na+/K+/Cl—-ко-транспортер в петле Генле, Na+/Cl—ко-транспортер в дистальном извитом канальце, ENaC, Na+/K±АТФаза, снабжающая энергией процесс активного переноса Na+ (Sahay M. et al., 2007) (Рис. 15).

В почке ENaC выполняет функцию тонкой настройки уровня экскреции Na+, поддержания K+ гомеостаза, корректировку кислотно-щелочного баланса. Экспрессируется ENaC в почке, в основном, в собирательных трубочках, а также в дистальных извитых канальцах (Rossier et al., 2013) (Рис. 15). В тех же клетках экспрессируются V2-рецептор и аквапорин-2. Экспрессия ENaC регулируется транскрипционными и пост-трансляционными факторами. Эта регуляция происходит непосредственно на субъединицах канала и/или на ENaC-регулирующих белках (Loffing J. et al., 2001) Регуляция ENaC в почке происходит под действием гормонов: вазопрессина и альдостерона (Loffing J. et al., 2000). Принцип действия этих гормонов, в основном, заключается в увеличении плотности ENaC на апикальной мембране клеток (Butterworth M.B. et al., 2009). Вазопрессин увеличивает плотность ENaC за счет слияния везикул содержащих ENaC с апикальной мембраной (Butterworth M.B. et al., 2005). После удаления вазопрессина, ENaC подвергается эндоцитозу с поверхности мембраны и реорганизуется в рециркулирующие везикулы. Альдостерон может регулировать активность ENaC с помощью транскрипционно-зависимых и независимых механизмов (Thomas et al., 2007). Например, альдостерон увеличивает плотность ENaC за счет уменьшения интернализации ENaC, путем синтеза киназы SGK1, которая негативно модулирует Nedd4 (Debonneville C. et al., 2001). Нарушение структурно-функциональной организации ENaC приводит к тяжелым наследственным заболеваниям (синдром Лиддла, псевдогипоальдостеронизм I типа и др.).