В умовах дефіциту вологи робота генів в клітинах нирок верблюдів перебудовується: мембрани стають менш проникними, дозволяючи фільтрувати більше води.
Верблюди – один зі символів Близького Сходу. Вони відомі здатністю довгий час обходитися без води, надзвичайно економно витрачаючи її запаси в організмі. Цьому допомагають і жирові відкладення в горбах, і особлива форма ніздрів, яка сприяє конденсації атмосферної вологи при диханні, і безліч фізіологічних пристосувань. Фільтруючи воду, нирки верблюдів виробляють сечу з екстремально високим вмістом солей.
Деякі нові секрети цих «суперздатностей» розкрила робота Фернандо Альвір-Ірайзоса (Fernando Alvira-Iraizoz) і його колег з Великобританії і ОАЕ, представлена в статті, опублікованій в журналі Communications Biology. Проводячи експерименти з арабськими верблюдами (Camelus bactrianus), вчені знайшли клітинні механізми, що дозволяють їх ниркам витрачати мінімальну кількість вологи.
Нирки проводять фільтрацію плазми крові, з якої в кілька етапів утворюється сеча. При цьому вони відіграють активну роль у підтримці складу крові, зберігаючи зміст води й розчинених в ній речовин на потрібному рівні. Тому концентрованість сечі не може перевищувати певної величини, при якій подальше видалення води з неї вже неможливо: «намагаючись» розбавити розчин, волога буде сама спрямовуватися сюди через клітинні мембрани під дією осмосу.
Щоб з’ясувати, як це відбувається у верблюдів, вчені простежили за активністю генів в клітинах їх нирок. Автори порівнювали набори генів і білків, які працюють у тварин як при дефіциті води, так і незабаром після того, як їм давали напитися. Виявилося, при роботі «в економічному режимі» змінюється експресія генів, що беруть участь у метаболізмі холестерину. Ці невеликі жирні молекули грають найважливішу роль в житті клітин, дозволяючи регулювати проникність мембран. Чим більше холестерину вбудовано в мембрану, тим менш в’язкою вона стає і тим легше крізь неї проходить вода і деякі інші невеликі молекули.
У нирках верблюдів при дефіциті вологи метаболізм холестерину пригнічується, що, мабуть, необхідно для зниження проникності мембран для води. Крім того, у таких тварин активніше діють транспортні білки, що беруть участь в активному перенесенні води та іонів через мембрану. Все це дозволяє ниркам фільтрувати більше води й знижувати її витрати на утворення сечі.
Натхнення: naked-science.ru