Een onderzoeker van het University of Houston College of Medicine heeft ontdekt hoe een eiwit in het lichaam de nadelige effecten van hypertonie vermindert, een onbalans van water en opgeloste stoffen in cellen. Hypertoniciteit veroorzaakt celkrimp en uiteindelijke celdood. De bevindingen kunnen implicaties hebben voor een breed scala aan ziekten, waaronder oedeem van hersentumoren, auto-immuunziekten en nierschade.

"We hebben een mechanisme gevonden voor hoe het eiwit, genaamd Nuclear Factor of Activated T-cellen 5 (NFAT 5), werkt om de toniciteit te reguleren, met name als reactie op hypertoniciteit, " zei Raj Kumar, klinisch hoogleraar biochemie, UH College of Medicine. Kumar rapporteert zijn bevindingen in het tijdschrift Proceedings van de National Academy of Sciences . NFAT5 speelt een cruciale rol bij het beschermen van cellen tegen schadelijke effecten van stress in weefsels, zoals de nieren, die grote fluctuaties in vloeistofvolume ervaren. Wanneer NFAT5 is geactiveerd, het drukt beschermende osmolyten uit, kleine opgeloste stoffen die de vochtbalans beïnvloeden en helpen de integriteit van cellen te behouden. Kumar ontdekte dat het werk van osmolyten daar niet stopt. In een symbiotisch proces, ze kunnen ook NFAT5 activeren.

"NFAT5 zorgt ervoor dat osmolyten en osmolyten werken op NFAT 5 om het structuur te geven zodat het genen kan activeren, " zei Kumar. De eerste 200 aminozuren in de genetische sequentie van NFAT5 zijn intrinsiek geordend, ongestructureerd zonder gedefinieerde vorm. Kumar ontdekte dat osmolyten de structuur in de regio verhogen en eenmaal gestructureerd, NFAT5 interageert met andere eiwitten, sommige van cruciaal belang om de cellulaire functie te behouden.

"Dergelijke eiwit-eiwitinteracties zijn de natuurlijke functie van elke transcriptiefactor. Een van de eiwitten die een interactie aangaat met het gestructureerde NFAT5 is high mobility group protein (HMGI-C), waarvan bekend is dat het apoptose of geprogrammeerde celdood onderdrukt, ' zei Kumar.

Belang van water

Als je ooit een plant hebt gehad, je weet hoe belangrijk water is voor zijn levensbloed. Niet verrassend, water speelt dezelfde rol bij mensen, ongeveer 70% van de celmassa uitmaken. Voor alle 70 biljoen cellen in het menselijk lichaam, elk heeft de balans van water en opgeloste stoffen nodig om zijn missie uit te voeren, het lichaam verzekeren, zijn organen en weefsels, werken allemaal naar behoren.

Maar dat delicate evenwicht is soms verstoord en, net zoals wanneer water uit plantencellen lekt waardoor de plant sterft, wanneer water uit menselijke cellen lekt, via osmose, celdood begint als de cellen beginnen te krimpen.

"Zoogdiercellen hebben adaptieve reacties die de overleving verbeteren tijdens verschillende vormen van stress, " zei Kumar. "Cellen passen zich aan hypertonische stress aan door organische osmolyten te accumuleren, waarvan bekend is dat ze de door de hyperosmotische omgeving veroorzaakte vermindering van het celvolume compenseren door de osmotische instroom van water in de cellen toe te staan."

De bevindingen verhogen de mogelijkheid dat verhoogde intracellulaire ionsterkte en verhoogde osmolyten veroorzaakt door hypertoniciteit NFAT5 activeren en stabiliseren.