Mécanismes moléculaires de l’homéostasie de l’eau

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Lors de la préparation d’une soupe, il est essentiel de maintenir le bon équilibre entre le liquide et le sel. De même, le maintien de l’équilibre de l’eau et des électrolytes est un processus physiologique important dans le corps humain, et la perturbation de ce processus peut avoir de graves conséquences. Les reins régulent la quantité d’eau et de solutés absorbée et excrétée par le corps par un processus connu sous le nom de concentration d’urine. Récemment, des chercheurs japonais ont apporté un nouvel éclairage sur les mécanismes moléculaires sous-jacents à ce processus.

Dans une nouvelle étude publiée dans PNAS, des chercheurs dirigés par l’Université médicale et dentaire de Tokyo (TMDU) ont identifié le rôle d’une protéine clé, la protéine d’ancrage sensible aux lipopolysaccharides et de type beige (LRBA), dans le processus de concentration de l’urine. LRBA a été trouvé pour réguler la fonction de la protéine kinase A (PKA), une molécule de signalisation impliquée dans une gamme variée de processus biologiques.

Dans les reins, la PKA est connue pour réguler les canaux hydriques de l’aquaporine-2 (AQP2) qui sont activés en réponse à l’hormone antidiurétique vasopressine pendant la déshydratation et facilitent la réabsorption de l’eau, empêchant ainsi une nouvelle perte d’eau du corps. Cependant, les spécificités de l’interaction entre PKA et AQP2 sont restées floues. Pour mieux comprendre les mécanismes moléculaires impliqués dans ce processus de régulation, l’équipe de recherche dirigée par TMDU a étudié les médiateurs potentiels de la PKA dans les reins dans l’espoir de trouver une étape manquante dans la régulation de l’AQP2.

« Nous avons effectué un criblage de substrats PKA dans des cellules rénales de souris pour déterminer les protéines qui sont en corrélation avec AQP2 », explique l’auteur principal Fumiaki Ando. « Nous avons identifié LRBA comme un candidat qui correspondait à l’activation AQP2. »

Une analyse plus approfondie a montré que la LRBA était co-localisée avec l’AQP2 dans les canaux collecteurs rénaux, une section du rein impliquée dans la récupération de l’eau. L’équipe de recherche a évalué des souris dépourvues de LRBA et a découvert qu’elles présentaient une polyurie (urine excessive) et une activation altérée de l’AQP2.

« Nos résultats ont indiqué que la LRBA interagit avec la PKA pour l’ancrer dans les canaux collecteurs rénaux et facilite ainsi l’activation de l’AQP2 induite par la PKA », explique l’auteur principal Shinichi Uchida. « En l’absence de LRBA, l’AQP2 n’est pas activé, ce qui entraîne une diminution de la réabsorption d’eau et une augmentation de la production d’urine. »

Les découvertes de l’équipe de recherche démontrent que le LRBA est essentiel pour le maintien de l’homéostasie de l’eau dans le corps, fournissant de nouvelles informations sur les mécanismes moléculaires de la concentration de l’urine. Notamment, l’interaction LRBA-PKA peut servir de cible potentielle pour le développement de traitements médicamenteux de la polyurie.

Plus d’information:
Yu Hara et al, LRBA est essentiel pour la concentration urinaire et l’homéostasie de l’eau corporelle, Actes de l’Académie nationale des sciences (2022). DOI : 10.1073/pnas.2202125119

Fourni par l’Université médicale et dentaire de Tokyo

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