Reseptor P2X Dan Fungsi Ginjal

Kontak: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 Email:{0}}

Matthew A. Bailey1∗, Robert J. Unwin2, dan David G. Shirley2

Mengumpulkan bukti menunjukkan bahwa sistem reseptor ATP/P2, yang bekerja secara autokrin atau parakrin, dapat mempengaruhi berbagaiginjalfungsi. Subunit reseptor P2X telah diidentifikasi di sebagian besarginjalpembuluh darah dan di setiap segmen nefron; ATP dilepaskan dariginjalsel epitel, dan enzim yang bertanggung jawab untuk degradasi ATP diekspresikan dalam pembuluh darah dan tubulus. Stimulasi reseptor P2X1 di arteriol aferen oleh ATP yang dilepaskan dariginjalterminal saraf atau dari sel makula densa yang berdekatan menginduksi vasokonstriksi dan berkontribusi pada regulasiginjalhemodinamik. Di tubulus, ada bukti untuk berbagai efek yang dimediasi P2X: penghambatan reabsorpsi tubulus proksimal; penghambatan aktivitas kotransporter Na plus K plus 2Cl− (melalui peningkatan sintesis oksida nitrat) di cabang menaik yang tebal dari lengkung Henle; penghambatan reabsorpsi magnesium di tubulus distal; dan modulasi reabsorpsi natrium dan air di saluran pengumpul. Akhirnya, reseptor P2X, khususnya subunit P2X7, tampaknya memainkan peran penting dalam patologi ginjal, khususnya untuk pembentukan kista di ginjal.polikistikginjalpenyakitdan masukginjalperadangan. © 2012 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.

ulasan cistanche: perbaiki ginjalginjalfungsi

PENGANTAR

Nukleotida dan reseptor P2 menjalankan berbagai peran fisiologis di seluruh tubuh. Meskipun pengetahuan tentang efek autokrin/parakrin dari sistem ini diginjaltelah tertinggal di belakang organ/jaringan lain, dekade terakhir telah melihat kemajuan besar dalam menutup kesenjangan. Sejauh ini, sebagian besarginjalinvestigasi telah difokuskan pada reseptor P2Y1; informasi tentang reseptor P2X ginjal dan fungsinya lebih terbatas.

Sekresi ATP DI GINJAL

Hampir semua sel dapat melepaskan nukleotida, danginjalsel vaskular dan epitel tidak terkecuali. Vekaria et al.2 melaporkan konsentrasi ATP intraluminal pada tikus proksimal tubulus (PCT) in vivo 200-300 nmol/L, nyata lebih tinggi dari konsentrasi dalam filtrat glomerulus, menunjukkan sekresi ATP oleh sel PCT. Dengan menggunakan anggota tubuh ascending tebal medula tikus (logam) yang diperfusi secara in vitro, kelompok Leipziger menunjukkan bahwa peningkatan tekanan intraluminal mengakibatkan peningkatan Ca2 plus intraseluler ([Ca2 plus ]i) yang bergantung pada pelepasan nukleotida.3 Dalam studi lanjutan , astrosit yang mengekspresikan reseptor P2Y2 digunakan sebagai biosensor untuk menunjukkan pelepasan nukleotida yang diinduksi secara spontan dan agonis. Vasopresin menimbulkan konsentrasi nukleotida intraluminal puncak 200-300 nmol/L. Karena reseptor P2Y2 tidak dapat membedakan antara UTP dan ATP, nukleotida spesifik yang dilepaskan tidak dapat diidentifikasi. Dalam studi yang sama, Odgaard et al.4 menemukan bahwa vasopresin juga memicu sekresi nukleotida dari saluran pengumpul korteks tikus (CCD) perfusi in vitro; konsentrasi intraluminal kembali mendekati 300 nmol/L.

Meskipun konsentrasi ini mungkin di bawah ambang batas untuk aktivasi reseptor P2X, pengukuran fase massal hampir pasti meremehkan konsentrasi pada membran sel, karena ektonukleotidase dengan cepat memetabolisme nukleotida yang disekresikan (lihat di bawah).

Mekanisme Pelepasan ATP

Mekanisme sekresi nukleotida dariginjalsel tubulus belum terbentuk dan mungkin berbeda dari segmen ke segmen. Eksositosis vesikel yang mengandung ATP adalah salah satu kemungkinan; selain itu, berbagai saluran/transporter telah terlibat.5 Saluran maxi-anion memediasi transpor ATP melintasi membran basolateral sel makula densa sebagai respons terhadap peningkatan pengiriman NaCl6 (lihat di bawah). Saluran pengatur konduktansi transmembran fibrosis kistik (CFTR) juga telah diperdebatkan sebagai rute penghabisan, tetapi kemungkinan ini belum mendapat dukungan yang kuat.5 Bukti peran connexin (Cx) hemichannels dalam pelepasan ATP di nefron distal telah datang dari penelitian menggunakan tikus knockout Cx30.7 CCD terbuka sebagian adalah mikroperfusi in vitro dan biosensor yang mengekspresikan reseptor P2X2 ditempatkan dalam kontak langsung dengan membran apikal sel CCD. Pada tikus tipe liar, peningkatan aliran tubular menimbulkan suramin-sensitif (yaitu, dimediasi nukleotida) peningkatan [Ca2 plus] I dalam sel biosensor, sedangkan respons hampir tidak ada pada tikus knockout Cx30. Namun, ada keraguan bahwa hemichannels Cx terbuka dalam kondisi fisiologis. Pannexin yang secara struktural homolog, sebaliknya, dapat diaktifkan oleh depolarisasi membran dalam kisaran fisiologis. Pannexin juga dapat membentuk hemichannels permeabel ATP, tetapi studi lebih lanjut akan diperlukan untuk menentukan peran mereka, jika ada, dalamginjal.5

EKTONUKLEOTIDAS

Nukleotida yang dilepaskan dariginjalpembuluh darah dan dari sel epitel dengan cepat terdegradasi oleh enzim yang terletak di permukaan dan larut (ektonukleotidase) menjadi nukleotida atau nukleosida yang berbeda. Empat keluarga ektonukleotidase ada ektonukleosida trifosfat fosfohidrolase (NTPDases), ektonukleotida pyrophosphatase phosphodiesterase (NPPs), ecto-5' -nucleotidase, dan alkaline phosphatases. Anggota dari keempat keluarga telah diidentifikasi diginjal0,8 Karena ligan utama untuk reseptor P2X adalah ATP itu sendiri, kemungkinan besar enzim ini memiliki pengaruh besar pada efek yang dimediasi P2X. Selain enzim yang memecah nukleotida, dua keluarga enzim fosforilasi terdapat nukleosida difosfat kinase, yang mengkatalisis transfer fosfat terminal nukleosida 5-trifosfat ke nukleosida 5-difosfat, dan adenilat kinase, yang mengkatalisis produksi ADP dari ATP dan AMP atau sebaliknya, tergantung pada konsentrasi masing-masing nukleotida. Meskipun awalnya diyakini terbatas pada sitosol sel, ada bukti bahwa enzim fosforilasi juga ada di membran sel.9 Aktivitas katalitik utama dari ektonukleotidase dan enzim fosforilasi diekspresikan dalamginjaldiringkas dalam Tabel 1.

Keluarga NTPDase terdiri dari delapan anggota, empat di antaranya (NTPDase 1, 2, 3, dan 8) menghidrolisis nukleotida ekstraseluler. NTPDase1 menghidrolisis ATP dan ADP dengan preferensi yang hampir sama, sedangkan NTPDase2 memiliki preferensi yang jauh lebih besar untuk ATP, sehingga menyebabkan akumulasi ADP; NTPDase 3 dan 8 adalah perantara dalam preferensi mereka.8 Pada tikus dan mencit, NTPDase1 menonjol di sebagian besarginjalpembuluh darah dan juga terdapat pada cabang menaik tipis Henle dan duktus pengumpul meduler (CD). NTPDase2 telah diimunlokalisasi ke kapsul Bowman dan ke sebagian besar segmen nefron di luar tubulus proksimal; ekspresi intrarenal NTPDase3 telah diselidiki hanya pada tikus di mana, seperti NTPDase2, ditemukan di tebal ascending limb (TAL), tubulus distal, dan CD.8 Informasi tentang NTPDase8 tidak lengkap.

Keluarga NPP terdiri dari tujuh anggota, tetapi hanya NPP1 hingga NPP3 yang mampu menghidrolisis nukleotida. Informasi tentang distribusi PLTN intrarenal terbatas. Pewarnaan untuk protein NPP1 telah diidentifikasi di tubulus proksimal tikus dan di membran basolateral tubulus distal; sedangkan pewarnaan yang menonjol untuk NPP3 telah ditemukan di glomeruli tikus dan di membran apikal pars recta, tetapi tidak di segmen yang lebih distal.8 Ecto-5 -nukleotidase mengkatalisis tahap akhir hidrolisis nukleotida ke nukleosida. Hal ini ditemukan di membran apikal PCT tikus dan dalam sel interkalasi di seluruh nefron distal, serta ruang peritubular.8

Alkaline phosphatase telah diidentifikasi pada membran apikal PCT dan pars recta tikusginjal. Meskipun alkali fosfatase memiliki spesifisitas substrat yang luas, mampu memecah ATP hingga adenosin, nilai Km untuk nukleotida adenin berada dalam kisaran milimolar rendah, meningkatkan keraguan tentang signifikansi fisiologis enzim ini dalam kaitannya dengan degradasi nukleotida.

manfaat kesehatan cistanche tubolosa: meningkatkanginjalfungsi

RESEPTOR P2X DAN FUNGSI GINJAL

Saat mempertimbangkanginjaldisebabkan oleh reseptor P2X, penting untuk diingat bahwa mereka cenderung bekerja bersama dengan banyak reseptor P2Y yang ada di seluruh pembuluh darah danginjalepitel. Selain itu, membran plasma dari setiapginjalsel dapat berisi berbagai subtipe reseptor P2 dan, dalam sel epitel, populasi reseptor dapat berbeda dalam domain apikal dan basolateral. Meskipun penetapan respons fisiologis tertentu pada reseptor P2 yang diberikan terbukti sulit, sejumlah pendekatan dapat digunakan untuk meningkatkan resolusi. Pertama, teknik imunohistokimia dapat mengidentifikasi subtipe yang ada di wilayah tersebut (dan, jika mungkin, domain membran) yang diinginkan. Kedua, pendekatan farmakologis dapat digunakan untuk merangsang atau memusuhi reseptor spesifik in situ. Namun, pada saat penulisan ini, agonis yang benar-benar selektif untuk subunit P2X mana pun masih kurang, meskipun beberapa antagonis selektif tersedia seperti Ip5I (antagonis P2X1) dan A-740003 (antagonis P2X7).10 Akibatnya, biasanya diperlukan untuk membandingkan respons individu terhadap berbagai agonis untuk memberikan profil farmakologis dari mana kesimpulan sementara dapat ditarik.

Pendekatan pelengkap adalah dengan menggunakan tikus 'knock out' di mana gen yang mengkode reseptor yang diinginkan telah dihapus. Namun, ini bukan tanpa masalah potensialnya sendiri. Penghapusan global dari subtipe reseptor yang melakukan fungsi signifikan kemungkinan akan menyebabkan perubahan kompensasi. Profil reseptor P2 dalamginjalkemudian dapat berubah untuk mengembalikan tingkat ekskresi keseluruhan, yang kemudian dapat menyebabkan kesimpulan yang menyesatkan tentang peran normal reseptor. Sistem Cre-loxP menambahkan tingkat penyempurnaan pada pendekatan penargetan gen, memungkinkan penghapusan spesifik jaringan atau tipe sel, tetapi ini belum digunakan dalam penelitian reseptor P2 ginjal.

DISTRIBUSI RESEPTOR P2X DI GINJAL

Pembuluh darah

Gambar 1(A) merangkum pengetahuan terkini tentang distribusi reseptor P2X diginjalstruktur vaskular dan tubular pada tikus. Analisis imunohistokimia dan Barat menunjukkan bahwa reseptor P2X1 hadir di otot polos pembuluh darah tikusginjal, arkuata, dan arteri interlobularis dan di arteriol aferen, tetapi tidak eferen.11 Subunit P2X2 telah diimunlokalisasi di otot polos arteri dan vena yang lebih besar di dalamginjal,11 dan bukti molekuler baru-baru ini disediakan untuk subunit P2X4, setidaknya di arteri arkuata dan interlobularis.12 Berdasarkan deteksi mRNA dan/atau profil agonis dalam sistem kultur sel, P2X2,3,4,5, dan 7 subunit telah diidentifikasi dalam sel mesangial glomerulus, tetapi dari jumlah tersebut, hanya ekspresi imunoreaktivitas P2X7 yang rendah dan bervariasi yang ditemukan di glomerulus tikus.13

GAMBAR 1|reseptor P2X di ginjal tikus. (A) Lokalisasi. Hanya reseptor-reseptor tersebut yang diperlihatkan bukti kuat dari studi imunohistokimia dan/atau Western blotting yang telah diperoleh. Bila memungkinkan, lokasi apikal (a), basolateral (b), atau intraseluler (intra) diindikasikan. (B) Efek yang diduga dari stimulasi reseptor P2X padaginjalfungsi.

Pipa kecil

Studi imunohistokimia telah mengidentifikasi ekspresi basolateral reseptor P2X6 di PCT tikus dan ekspresi apikal reseptor P2X5 di segmen S3 dari pars recta; ekspresi protein P2X4 tingkat rendah juga terlihat pada PCT, meskipun domain membran tidak teridentifikasi.13

Pada tikus, tungkai Henle turun dan naik tipis, ada beberapa bukti imunohistokimia untuk reseptor P2X4 dan P2X6 (domain membran tidak disebutkan; Ref 13). Hal yang sama berlaku untuk TAL. Selain itu, penelitian terhadap transkriptom TAL tikus menemukan bukti untuk reseptor P2X3 serta P2X4. Bukti fungsional untuk reseptor P2X basolateral diberikan oleh Jensen et al.,3 yang menunjukkan pada mTAL tikus bahwa aplikasi basolateral ATP menyebabkan puncak awal di [Ca2 plus ]i diikuti oleh dataran tinggi yang berkelanjutan; sedangkan puncak awal dilemahkan dalam mTAL dari tikus knockout P2Y2, fase dataran tinggi bertahan, menunjukkan adanya reseptor P2 basolateral tambahan. Karena fase dataran tinggi bergantung pada Ca2 plus ekstraseluler, penulis mengusulkan reseptor P2X Ca2 plus-permeabel.3

Di nefron distal, studi imunohistokimia telah mengidentifikasi reseptor P2X4 dan P2X6 pada membran basolateral dari tubulus distal tikus,13 dan berbagai reseptor P2X telah diidentifikasi dalam CD. Imunohistokimia telah menunjukkan ekspresi dari subunit P2X1 (hanya tikus yang dibatasi natrium; hanya sel interkalasi), P2X2, P2X4, P2X5, dan P2X6 dalam CCD dan CD meduler.13,15 Sehubungan dengan lokalisasi membran pada sel utama, P2X4 dan 6 adalah ditemukan di membran apikal dan basolateral; pewarnaan untuk subunit P2X2 dan 5 ditetapkan 'intraseluler'.15 Pada tikus, imunohistokimia telah melokalisasi subunit P2X1 dan P2X4 ke membran apikal sel CD meduler.16 Analisis manusiaginjaltranskriptommenemukan bahwa dari tag untuk 258 gen yang memberikan sifat transpor, satu-satunya reseptor P2X yang terdeteksi dalam jumlah yang signifikan dalam CD adalah P2X4. 17

EFEK STIMULASI RESEPTOR P2X

Efek fisiologis dari aktivasi reseptor P2X diginjalpembuluh darah dan di bagian tubulus diringkas dalam Gambar 1 (B).

Pembuluh darah

Infus ATP ke dalamginjalperubahan arteriginjalresistensi vaskular, meskipun sifat dan besarnya respons bergantung pada tonus vaskular basal. Menggunakan tikus perfusi terisolasiginjalpersiapan, arteri preglomerular ditemukan relatif tidak sensitif terhadap ATP, konsentrasi mikromolar diperlukan untuk membangkitkan bahkan vasokonstriksi sementara, sedangkan arteriol aferen mengalami kontraksi berkelanjutan pada konsentrasi dalam kisaran submikromolar. Arteriol eferen sama sekali tidak responsif terhadap ATP.11 Jadi, dalam preparasi ini, pemberian ATP intrarenal biasanya bersifat vasokonstriksi, karena stimulasi reseptor P2X1. Namun, ketika baselineginjalresistensi vaskular tinggi, ATP menginduksi vasodilatasi, karena produksi oksida nitrat (NO) yang dimediasi P2Y.11 Kumpulan reseptor dominan, serta sumber dan konsentrasi lokal nukleotida ekstraseluler, oleh karena itu akan mempengaruhi respon fisiologis bersih. ATP dilepaskan dariginjalterminal saraf akan bekerja langsung pada otot polos pembuluh darah, menyebabkan vasokonstriksi yang dimediasi P2X, sedangkan pelepasan ATP di sekitar reseptor P2Y endotel diharapkan untuk meningkatkan sintesis NO dan vasodilatasi.

Bentengbaik untukginjalfungsi

Autoregulasi Ginjal

Autoregulasi dariginjalaliran darah hasil dari pengaruh gabungan dari setidaknya dua mekanisme: respon miogenik intrinsik otot polos pembuluh darah dan umpan balik tubuloglomerular (TGF). Respon miogenik bekerja di sepanjang percabangan vaskular preglomerulus, merespons peningkatan tekanan transmural dengan masuknya kalsium yang diperantarai saluran dan akibat vasokonstriksi otot polos vaskular. Mekanisme pensinyalan yang tepat tidak didefinisikan, tetapi pelepasan lokal ATP terlibat. Dalam arteriol aferen, vasokonstriksi yang dimediasi tekanan secara nyata ditumpulkan oleh antagonis reseptor P2 PPADS atau suramin atau oleh saturasi dan desensitisasi selanjutnya dari sistem reseptor P2. Peran sentral dari sistem P2 lebih lanjut ditegaskan oleh percobaan pada tikus yang kekurangan P2X1-, di mana pengurangan tekanan yang diinduksi pada diameter arteriol aferen dihilangkan.11 Ini mungkin signifikan secara klinis karena gangguan fungsi reseptor P2X1 dapat mendukung penurunan dalam autoregulasi yang terkait dengan hipertensi

TGF adalah mekanisme dimana perubahan konsentrasi NaCl dalam cairan yang keluar dari lengkung Henle (disebabkan oleh perubahan laju aliran cairan tubulus) menimbulkan perubahan terbalik pada laju filtrasi glomerulus dari nefron asal. TGF dimediasi oleh aparatus jukstaglomerulus (JGA), yang meliputi sensor—makula densa dan efektor—sel granular arteriol aferen; komponen lain dari JGA (misalnya, sel mesangial) juga berperan.

Bel dkk. mendemonstrasikan pelepasan ATP melintasi membran basolateral sel makula densa sebagai respons terhadap peningkatan konsentrasi NaCl luminal dalam kisaran fisiologis, dan konsentrasi ATP di interstitium kortikal ditunjukkan untuk merespon dengan tepat terhadap penghambatan atau aktivasi TGF in vivo.6 Ini menunjukkan bahwa ATP adalah molekul pensinyalan utama untuk TGF, yang bekerja pada reseptor P2X1. Namun, percobaan penargetan gen menunjukkan bahwa ATP mungkin bukan sinyal utama melalui TGF yang menyebabkan penyempitan arteriol aferen; hidrolisis ATP menjadi adenosin tampaknya penting. Respons TGF in vivo dilemahkan pada tikus yang kekurangan reseptor adenosin A1 atau ekto-5'-nukleotidase, enzim yang mengkatalisis tahap akhir degradasi ATP menjadi adenosin.11 Selain itu, penelitian in vivo baru-baru ini menunjukkan bahwa infus intravena Antagonis reseptor ATP tidak berpengaruh pada TGF.19

Pipa kecil

Tubulus Proksimal

Efek utama dari stimulasi reseptor P2 di tubulus proksimal adalah penghambatan reabsorpsi natrium bikarbonat sebagai konsekuensi dari penurunan aktivitas apikal Na plus / H plus exchanger (NHE3). Namun, ada sedikit keraguan, atas dasar pengobatan agonis/antagonis selektif, bahwa ini dimediasi oleh reseptor P2Y1, bukan P2X,.20 Efek tubulus proksimal lainnya dari stimulasi reseptor P2 termasuk penghambatan reabsorpsi fosfat dan stimulasi penyerapan glukosa. dan glukoneogenesis, tetapi, sekali lagi, reseptor P2Y tampaknya bertanggung jawab. Dominasi reseptor P2Y di segmen ini baru-baru ini ditantang oleh sebuah penelitian di mana agonis reseptor P2X, meATP, dan, meATP diinfuskan secara intravena ke tikus yang dibius. Setiap agonis bersifat natriuretik dan meningkatkan klirens litium (indeks pengiriman cairan tubulus proksimal akhir) tanpa adanya perubahan GFR; Aktivitas Na plus K plus ATPase di tubulus proksimal yang terisolasi juga dihambat.21 Subtipe reseptor P2 yang bertanggung jawab atas efek penghambatan ini pada reabsorpsi tubulus proksimal tidak dapat diidentifikasi.

Lingkaran Henle

Signifikansi fungsional reseptor P2 di tungkai tipis Henle masih belum jelas, tetapi serangkaian percobaan in vitro oleh kelompok Garvin telah memberikan bukti untuk efek ATP di TAL. Dalam suspensi sel mTAL tikus, ATP meningkatkan produksi NO intraseluler dengan cara yang sensitif suramin, bergantung pada konsentrasi. Atas dasar bahwa meATP juga menyebabkan peningkatan produksi NO, dikatakan bahwa reseptor P2X terutama bertanggung jawab, meskipun dicatat bahwa UTP agonis P2Y2/4 juga memiliki efek yang lemah.22 Enzim yang bertanggung jawab untuk produksi NO adalah NO synthase 3 (NOS3): ATP tidak dapat merangsang produksi NO dalam sel TAL dari tikus knockout NOS3. NO (dan, implikasinya, ATP) dapat mengurangi transpor TAL dengan menghambat aktivitas NKCC-2 apikal dan (pada tingkat lebih rendah) pertukaran Na plus /H plus. ATP mengurangi konsumsi oksigen TAL tergantung dosis dan ini diblokir oleh suramin atau dosis milimolar inhibitor NOS L-NAME. MeATP agonis P2X juga mengurangi konsumsi oksigen, sedangkan antagonis P2X NF023 memblokir aksi ATP.22 Sementara rangkaian temuan in vitro ini sangat menunjukkan peran fisiologis reseptor P2X dalam kontrol fungsi TAL, penilaian lengkap menunggu penyelidikan komprehensif transpor elektrolit dalam lengkung Henle in vivo.

Tubulus Distal

Tidak ada penelitian langsung yang dilakukan pada tubulus distal asli; akibatnya, pengetahuan kita tentang peran reseptor P2 dalam segmen nefron ini adalah terpisah-pisah dan terbatas pada temuan dari studi kultur primer sel asli atau garis sel distal atau 'seperti distal' yang diabadikan. Aktivasi reseptor yang dicirikan secara farmakologis sebagai P2X (domain membran tidak disebutkan) dalam garis sel tubulus distal tikus yang diabadikan telah terbukti menghambat reabsorpsi magnesium. Selain itu, sel-sel yang dikultur dari tubulus penghubung kelinci merespons ATP ekstraseluler dengan peningkatan [Ca2 plus] I dan penghambatan penyerapan natrium dan kalsium. Dalam kasus ini, profil farmakologis melibatkan reseptor P2Y2 (berdasarkan ekipotensi ATP dan UTP), tetapi kontribusi dari reseptor P2X tidak dapat dikesampingkan.20

Duktus pengumpul

Nukleotida ekstraseluler, yang bekerja dari sisi apikal dan basolateral, dapat memiliki efek signifikan pada penanganan air dan elektrolit di CD—tempat terakhir pengaturan haluaran urin.

Sekarang ada banyak bukti bahwa stimulasi reseptor P2 menghambat permeabilitas air osmotik yang distimulasi vasopresin dalam CD sebagai akibat dari penurunan kadar cAMP intraseluler dan peningkatan PGE2 intraseluler. 23 Berdasarkan profil agonis, penghambatan yang ditemukan pada tikus dikaitkan dengan reseptor P2Y2, dan studi penghapusan gen mendukung saran ini.24 Namun demikian, penelitian terbaru pada garis sel CCD tikus yang dikultur dan diabadikan (mpkC-CDc14) telah memberikan bukti keterlibatan reseptor P2X dalam efek penghambatan pada reabsorpsi air yang dimediasi vasopresin. Penerapan dDAVP ke membran basolateral menghasilkan imunofluoresensi AQP2 yang nyata di membran apikal, tetapi ketika ATP kemudian ditambahkan ke media, baik secara apikal atau basolateral, AQP2 diinternalisasi.25 Pengobatan dengan dDAVP menyebabkan translokasi subtipe P2X2 dan P2Y2 ke membran apikal dan membran basolateral. Ketika reseptor P2 diekspresikan bersama dengan AQP2 dalam oosit Xenopus, aktivasi reseptor P2X2 dan P2Y2 (dan juga reseptor P2Y4) mengurangi kelimpahan AQP2 membran sel dan permeabilitas air yang dimediasi AQP2-. Temuan ini menunjukkan bahwa selain P2Y2 basolateral reseptor, reseptor P2X2 yang terletak di apikal dapat berkontribusi pada penurunan regulasi transportasi air terstimulasi AQP2-.

Pengaruh stimulasi reseptor P2 di CD tidak terbatas pada transportasi air; tindakan terpisah adalah untuk menghambat reabsorpsi natrium yang dimediasi ENaC. Studi dalam kultur primer dan garis sel secara konsisten menunjukkan penghambatan transpor natrium sensitif amiloride (atau benzamil-). Subtipe reseptor P2 yang bertanggung jawab telah secara beragam dianggap berasal dari P2Y2 atau P2X3 atau 4. 20 Sebagai pengecualian untuk temuan ini, Li et al.16 melaporkan peningkatan arus hubung singkat setelah stimulasi P2X1 dan/atau 4 dalam garis sel CD tikus (IMCD-3), meskipun sensitivitas amiloride tidak diuji. Dalam CD tikus asli, ATP perfusi in vitro, apikal atau basolateral menghambat reabsorpsi natrium, efek yang disebabkan oleh penurunan kemungkinan terbuka ENaC. Profil farmakologis dan penggunaan tikus rekayasa genetika menunjukkan efek yang dimediasi P2Y2-.26 Sebaliknya, sebuah studi in vivo pada tikus menunjukkan bahwa aksi penghambatan nukleotida pada reabsorpsi natrium adalah efek yang dimediasi P2X. konteks ini, penyelidikan patch-clamp CCD tikus split-terbuka telah memberikan bukti bahwa reseptor P2X dan P2Y apikal dapat mempengaruhi aktivitas ENaC.15 Aktivasi reseptor P2Y (subtipe P2Y2 dan/atau P2Y4) menghambat aktivitas ENaC, sedangkan aktivasi P2X reseptor, (reseptor P2X4 dan/atau P2X4/6), baik aktivitas ENaC yang dihambat atau dipotensiasi, tergantung pada konsentrasi luminal natrium. Ketika natrium luminal adalah 50 mM (meniru konsentrasi fisiologis normal), aktivasi P2X4 dan/atau 4/6 mempotensiasi aktivitas ENaC, sedangkan ketika natrium luminal tinggi (145 mM), aktivasi P2X4 dan/atau 4/6 menghambat aktivitas ENaC. Efek bersih dari tindakan ini adalah penghambatan kuat transpor yang dimediasi ENaC pada konsentrasi natrium intraluminal tinggi, dan hanya penghambatan ringan pada konsentrasi natrium intraluminal rendah (Gambar 2).

GAMBAR 2|Usulan regulasi aktivitas ENaC oleh reseptor P2X di sel utama duktus pengumpul tikus (CD). Hipotesisnya adalah bahwa aktivitas ENaC dalam CD tikus diatur secara berbeda oleh reseptor P2X4 dan/atau 4/6 tergantung pada konsentrasi Na plus luminal. A. Ketika konsentrasi Na plus luminal normal (yaitu, 50 mM), aktivasi reseptor P2X4 dan/atau 4/6 yang diekspresikan secara apikal meningkatkan aktivitas ENaC melalui aktivasi PI3K. Sebaliknya, aktivasi reseptor P2Y yang diekspresikan secara apikal menghambat aktivitas ENaC melalui aktivasi PLC. NBEfek keseluruhan dari aktivasi reseptor P2 (yaitu P2X dan P2Y, dengan menggunakan ATP) adalah sedikit penghambatan ENaC. B. Bila konsentrasi Na plus luminal tinggi (yaitu, 145 mM), aktivasi reseptor P2X4 dan/atau 4/6 menghasilkan penghambatan aktivitas ENaC oleh mekanisme yang tidak diketahui, kemungkinan melibatkan masuknya Na plus . Seperti sebelumnya, aktivasi reseptor P2Y yang diekspresikan secara apikal menghambat aktivitas ENaC melalui aktivasi PLC. Efek keseluruhan dari aktivasi reseptor P2 (yaitu, baik P2X dan P2Y, dengan menggunakan ATP) adalah tingkat penghambatan ENaC yang jauh lebih besar. (Dicetak ulang dengan izin dari Ref 15. Hak Cipta 2008 American Society of Nephrology)

apa kegunaan cistanche: meningkatkan seksualitas

RESEPTOR P2X PADA PATOFISIOLOGI GINJAL

Penyakit ginjal polikistik

polikistikginjalpenyakit(PKD) dikaitkan dengan proliferasi yang tidak terkontrol dariginjalsel epitel dan transportasi cairan yang tidak teratur, menyebabkan pembentukan dan perluasan kista berisi cairan dan selanjutnya merusak jaringan normal di sekitarnya. Dalam kultur, sel PKD manusia melepaskan lebih banyak ATP daripada sel tubulus proksimal normal, terutama dari permukaan apikalnya. ATP terkonsentrasi dalam cairan kista, mencerminkan peningkatan penghabisan ATP dan penurunan aktivitas ekto-ATPase.27 ATP ekstraseluler ini, yang bekerja pada reseptor P2 pada sel yang melapisi kista, mendorong pertumbuhan sel dan sekresi cairan. Selanjutnya, aktivasi reseptor P2X7 dapat mendorong apoptosis dan remodeling, memungkinkan ekspansi kista lebih lanjut. Untuk mendukung hal ini, ekspresi protein reseptor P2X7 telah dilaporkan pada epitel kistik dari_cpk/cpkmodel tikus PKD resesif autosomal. Menggunakan sel yang diisolasi dari model ini, agonis reseptor P2X BzATP yang banyak digunakan mengurangi jumlah kista, tetapi bukan ukuran kista. Dalam model tikus (Han-SPRD) dari PKD dominan autosomal, peningkatan mRNA untuk subtipe P2X7 terdeteksi dalam sel-sel yang melapisi kista, meskipun peningkatan serupa dalam mRNA yang mengkode reseptor P2 lainnya juga dilaporkan, menunjukkan interaksi kompleks dari subtipe reseptor di PKD .27

Peradangan Ginjal

Dalam kesehatan,ginjalekspresi reseptor P2X7 sangat rendah tetapi meningkat tajam dalam sejumlah kondisi patologis seperti model hewan pengerat diabetes mellitus dan hipertensi.27 Stimulasi reseptor P2X7 yang berkepanjangan menyebabkan pembentukan pori, menyebabkan lisis dan akhirnya kematian sel; Reseptor P2X7 juga dapat memediasi respon inflamasi melalui pelepasan sitokin seperti IL-1 dan IL-18.28 Dalam model hewan pengerat glomerulonefritis proliferatif, peningkatan ekspresi glomerulus P2X7 bertepatan dengan timbulnya proteinuria. Selain itu, knockout gen reseptor P2X7 atau pengobatan dengan antagonis reseptor P2X7 melemahkan keparahan penyakit.28 Akhirnya, peran potensial reseptor P2X7 dalamginjalfibrosis telah diselidiki pada model tikus dengan obstruksi ureter unilateral. Ekspresi sementara P2X7 terdeteksi dalam sel epitel tubulus setelah obstruksi; dan infiltrasi makrofag, fibrosis, dan ekspresi TGF- semuanya dilemahkan pada tikus knockout reseptor P2X7.28

Singkatnya, meskipun rinciannya belum ditetapkan, jelas bahwa reseptor P2X (bersama dengan reseptor P2Y) memiliki peran penting dalam regulasi normalginjalfungsi, dan juga dalam sejumlah model penyakit. Cara tampaknya jelas untuk penggunaan intervensi pada akhirnya untuk memodifikasi tindakan ini, sehingga mengubah ekskresi air dan elektrolit, serta pengobatan spesifikginjalkondisi patologis.

UCAPAN TERIMA KASIH

Kami mendedikasikan naskah ini untuk mengenang teman dan kolega kami, David Shirley.

Pekerjaan di laboratorium penulis didukung oleh Wellcome Trust, Medical Research Council, British Heart Foundation, St. Peter's Trust for Kidney, Bladder & Prostate Research, danGinjalPenelitian Inggris.

manfaat ekstrak cistanche: meningkatkan fungsi ginjal

REFERENSI

1. Vallon V, Rieg T. RegulasiginjalTransportasi NaCl dan air oleh sistem reseptor ATP/UTP/P2Y2. Am J PhysiolginjalFisiol 2011, 301:F464–F475.
2. Vekaria RM, Unwin RJ, Shirley DG. Konsentrasi ATP intraluminal pada tikusginjaltubulus. J Am Soc Nephrol 2006, 17:1841–1847.
3. Jensen MEJ, Odgaard E, Christensen MH, Praetorius HA, Leipziger J. Peningkatan [Ca2 plus ] I yang diinduksi aliran tergantung pada pelepasan nukleotida dan pensinyalan purinergik berikutnya dalam nefron yang utuh. J Am Soc Nephrol 2007, 18: 2062–2070.
4. Odgaard E, Praetorius HA, Leipziger J. AVP-merangsang sekresi nukleotida di perfusi medula tikus tebal ascending limb dan duktus pengumpul kortikal. Am J PhysiolginjalFisiol 2009, 297:F341–F349.

5. Praetorius HA, Leipziger J. ATP dilepaskan dari sel-sel yang tidak tereksitasi. Sinyal Purinergik 2009, 5:433–446.

6. Bell PD, Komlosi P, Zhang ZR. ATP sebagai mediator sinyal makula densa. Sinyal Purinergik 2009, 5: 461–471.

7. Kekurangan Sipos A, Vargas SL, Toma I, Hanner F, Willecke K, Peti-Peterdi J. Connexin 30ginjalpelepasan ATP tubular dan natriuresis tekanan. J Am Soc Nephrol 2009, 20:1724–1732.
8. Shirley DG, Vekaria RM, Sevigny J. Ectonucleotidases dalamginjal. Sinyal Purinergik 2009, 5:501–511.
9. Yegutkin GG. Ektoenzim pengubah nukleotida dan nukleosida: modulator penting dari kaskade pensinyalan purinergik. Biochim Biophys Acta 2008, 1783: 673–694.
10. Burnstock G. Fisiologi dan patofisiologi neurotransmisi purinergik. Physiol Rev 2007, 87: 659–797.
11. Inscho EW. ATP, reseptor P2 danginjalmikrosirkulasi. Sinyal Purinergik 2009, 5:447–460.
12. Harhun MI, Povstyan OV, Gordienko DV. Arus yang dimediasi purinoreseptor dalam miosit dariginjalarteri resistensi. Br J Pharmacol 2010, 160:987–997.
13. Turner CM, Vonend O, Chan C, Burnstock G, Unwin RJ. Pola distribusi subtipe reseptor P2 sensitif ATP yang dipilih pada tikus normalginjal: studi imunologi. Sel Jaringan Organ 2003, 175:105–117.
14. Yu MJ, Miller RL, Uawithya P, Rinschen MM, Khositseth S, Brauchth DW, Chouh CL, Pisitkuh T, Nelson RD, Knepper MA. Analisis tingkat sistem dari ekspresi gen AQP2 spesifik sel diginjalduktus pengumpul. Proc Natl Acad Sci USA 2009, 106:2441–2446.
15. Wildman SSP, Marks J, Turner CM, Yew-Booth L, Peppiatt-Wildman CM, King BF, Shirley DG, Wang W, Unwin RJ. Regulasi yang bergantung pada natriumginjalarus sensitif amilorida oleh reseptor P2 apikal. J Am Soc Nephrol 2008, 19:731–742.
16. Li L, Lynch IJ, Zheng W, Tunai MN, Teng X, Wingo CS, Verlander JW, Xia SL. PRXR apikal berkontribusi pada pensinyalan [Ca2 plus ] I dan mouse ISCinginjalMCD. Biochem Biophys Res Commun 2007, 359:438–444.
17. Charbardes-Garonne D, M`ejean A, Aude JC, Cheval L, Di Stefano A, Gaillard MC, Imbert-Teboul M, Wittner M, Balian C, Anthouard V, dkk. Pemandangan panoramik ekspresi gen pada manusiaginjal. Proc Natl Acad Sci USA 2003, 100:13710–13715.
18. Inscho EW, Cook AK, Clarke A, Zhang S, Guan Z. vasokonstriksi yang dimediasi reseptor P2X1 arteriol aferen pada tikus hipertensi yang diinfus angiotensin II yang diberi diet tinggi garam. Hipertensi 2011, 57:780–787.
19. Schnermann J. Mempertahankan tanggapan umpan balik tubuloglomerular selama penghambatan akut reseptor purinergik P2 pada tikus. Am J PhysiolginjalFisiol 2011, 300: F339–F344.
20. Bailey MA, Shirley DG. Efek nukleotida ekstraseluler padaginjaltransportasi zat terlarut tubular. Sinyal Purinergik 2009, 5:473–480.

21. Jankowski M, Szamocka E, Kowalski R, Angielski S, Szczepanska-Konkel M. Efek agonis reseptor P2X padaginjalekskresi natrium dan air pada tikus yang dibius. Acta Physiol 2011, 202:193–201.

22. Garvin JL, Herrera M, Ortiz PA. PeraturanginjalTransportasi NaCl oleh oksida nitrat, endotelin, dan ATP: implikasi klinis. Annu Rev Physiol 2011, 73: 359–376.

23. Kishore BK, Nelson RD, Miller RL, Carlson NG, Kohan DE. Reseptor P2Y2 dan transportasi air diginjal. Sinyal Purinergik 2009, 5:491–499.
24. Rieg T, Bunday RA, Chen Y, Deschenes G, Junger W, Insel PA, Vallon V. Tikus yang kekurangan reseptor P2Y2 memiliki hipertensi yang resisten terhadap garam dan memfasilitasi reabsorpsi Na plus dan air ginjal. FASEB J 2007, 21: 3717–3726.
25. Wildman SSP, Boone M, Peppiatt-Wildman CM, Contreras-Sanz A, King BF, Shirley DG, Deen PM, Unwin RJ. Nukleotida menurunkan regulasi aquaporin 2 melalui aktivasi reseptor P2 apikal. J Am Soc Nephrol 2009, 20:1480–1490.
26. Pochynyuk O, Rieg T, Bugaj V, Schroth J, Fridman A, dkk. Diet Na plus menghambat kemungkinan terbukanya saluran natrium epitel diginjaldengan meningkatkan nada reseptor P2Y2-apikal. FASEB J 2010, 24: 2056–2065.
27. Turner CM, Elliot JI, Tam FWK. Reseptor P2 dalam patofisiologi. Sinyal Purinergik 2009, 5:513–520.
28. Arulkumaran N, Unwin RJ, Tam FWK. Peran terapeutik potensial untuk antagonis reseptor P2X7 (P2X7R) dalam pengobatan penyakit inflamasi. Opini Ahli Investigasi Narkoba 2011, 20:897–915.