Принципы клеточной регуляции реабсорбции и секреции
Одной из важнейших особенностей работы почек является их способность к исключительно широкому диапазону изменения интенсивности транспорта различных веществ: воды, электролитов, органических веществ. Это является непременным условием выполнения почкой ее основного назначения — стабилизации основных физико-химических и химических показателей внутренней среды.
Широкий диапазон изменения уровня транспорта каждого из профильтровавшихся, необходимых для организма веществ требует соответствующей регуляции и механизмов адекватной клеточной реакции. Рассмотрим только принципиальные возможности регуляции реабсорбции и секреции веществ почечной клеткой. Действие гормонов и медиаторов, регулирующих транспорт ионов и воды в почечных канальцах, вызывает изменения проницаемости клеточной мембраны и интенсивности работы ионных насосов двумя способами: либо происходит активирование генома и усиливается синтез специфических белков, ответственных за реализацию гормонального эффекта, либо возникает изменение проницаемости и работы ионных насосов без непосредственного участия генома.
Сравнение особенностей клеточного действия альдостерона и АДГ позволяет раскрыть механизмы обоих вариантов регуляторных влияний. Альдостерон увеличивает реабсорбцию натрия и секрецию калия клетками почечных канальцев (рис. 208). Из внеклеточной жидкости этот гормон проникает через базальную плазматическую мембрану и цитоплазму клетки, соединяется с рецептором и комплекс поступает в ядро, где образуется новый комплекс альдостерона со стереоспецифичным для него хроматином.
В первичном связывании альдостерона, по-видимому, участвует негистоновый хромосомный белок. В ядре стимулируется транскрипция определенного участка генетического кода, синтезированная тРНК переходит в цитоплазму и активирует образование белков, необходимых для увеличения транспорта натрия, в первую очередь компонентов натриевого насоса (Na⁺. К⁺-АТФ-азы) и ферментов его энергетического обеспечения.
Увеличение секреции калия под влиянием альдостерона непосредственно не связано с активацией белоксинтезирующего аппарата клетки. Этот гормон с помощью неизвестного пока механизма повышает калиевую проницаемость апикальной мембраны клетки и поступление ионов К⁺ в мочу. В то же время возрастание под влиянием альдостерона синтеза Na⁺, К⁺-АТФ-азы при участии генетического аппарата ядра и рибосом обеспечивает транспорт калия в цитоплазму клетки из внеклеточной жидкости и доставку достаточных количеств калия к месту его секреции.
Второй вариант механизма клеточного действия гормонов основан на стимуляции образования цАМФ, который непосредственно или опосредованно влияет на мембранную проницаемость. АДГ взаимодействует с химическим рецептором, локализованным в базальной плазматической мембране клеток конечных частей дистального сегмента и собирательных трубок, в результате чего активируется цепь внутриклеточных процессов, приводящих к увеличению проницаемости для воды, а у некоторых животных к усилению транспорта натрия.
Существенное отличие между действием АДГ и альдостерона состоит в том, что для эффекта АДГ (и соответственно цАМФ) не требуется вовлечения генома. Влияние альдостерона можно предотвратить путем угнетения синтеза белка в клетке, в то время как эффект АДГ сохраняется неизменным после обработки клеток актиномицином, препятствующим ДНК-зависимому синтезу РНК, а также после ингибирования разных этапов, ведущих к синтезу белка в клетке.
Под влиянием цАМФ в апикальной плазматической мембране клетки дистального сегмента и собирательных трубок начинается секреция гидролитических ферментов и в конечном счете повышается проницаемость стенки канальцев для воды.
Важную роль в увеличении реабсорбции воды играет повышение активности гиалуронидазы. А. Г. Гинецинский полагал, что этот фермент, выделяющийся при участии АДГ, деполимеризует молекулы межклеточного вещества,чем облегчается ток воды по осмотическому градиенту из просвета канальца в межклеточную жидкость.
