كيف تتحكم الكلى في تدفق الكالسيوم؟

اكتشف باحثون آليةً غير معروفة سابقًا تتحكم بها الكلية بدقة في إفراز الكالسيوم، ويلعب بروتين الكلاودين-14 دورًا محوريًا في هذه العملية.

يحل بروتين الكلاودين-14  محل بروتين النقل بين الخلايا الكلاودين-16 في الوصلات المحكمة للكلية، مما يُغير تدفق الكالسيوم.

وقد نُشرت هذه النتائج في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم .

كيف تنظم بروتينات الكلاودين الكالسيوم؟

يعتمد جسم الإنسان على استقرار مستوى الكالسيوم، والذي تنظمه الكليتان بشكل كبير.

تُشكل الخلايا الظهارية روابط محكمة تتحكم في النقل بين الخلايا. في جزء خاص من الكلية، وهو الجزء الصاعد السميك، تُمكّن البوليمرات المشتركة لبروتينات الكلاودين، كلاودين-16 وكلاودين-19، من إعادة امتصاص الكالسيوم من البول إلى الدم.

يؤدي ارتفاع مستوى الكالسيوم في الدم إلى تنشيط مستقبلات استشعار الكالسيوم، مما يزيد بدوره من إنتاج بروتين كلودين-14.

يُعطّل كلودين-14 توصيل الكالسيوم في بوليمر كلودين-16/19، مما يؤدي إلى زيادة إفراز الكالسيوم في البول.

تحمي هذه الآلية الجسم من ارتفاع مستوى الكالسيوم فيه.

في الوقت نفسه، من المعروف أن الطفرات الجينية في كلودين-14 قد تزيد من خطر الإصابة بحصى الكلى.

استخدم باحثون أحدث تقنيات المجهر، بما في ذلك مجهر STED عالي الدقة، ونماذج الخلايا والفئران لتصوير ودراسة إعادة تشكيل الوصلات المحكمة ديناميكيًا.

وقد أظهروا لأول مرة أن بروتين كلودين-14 يُفضل تكوين تراكيب بوليمرية مع بروتين كلودين-19، ليحل بذلك محل بروتين كلودين-16 على مدى عدة أيام.

وبذلك تمكن الباحثون من إثبات آلية جديدة تتكيف من خلالها تركيبة بروتينات الكلاودين في الوصلات المحكمة بمرونة، مما ينظم إفراز الكالسيوم الكلوي.

توفر هذه النتائج رؤى جزيئية قيّمة حول تنظيم توازن الكالسيوم في الكلى وتفتح آفاقًا علاجية جديدة لعلاج حصى الكلى واضطرابات استقلاب الكالسيوم.