В клетках мочевого пузыря нашли белки механического растяжения.

Всем знакомо ощущение переполненного мочевого пузыря, но мало кто задавался вопросом, как оно появляется. Исследователи из Института Скриппса как раз попытались понять, что за механизм лежит в основе этого важного ощущения.

(Иллюстрация: nmcandre / Depositphotos) 

Можно предположить, что тут задействованы какие-то рецепторы механических деформаций: моча накапливается в пузыре, его стенки растягиваются, и механорецепторы посылают сигнал в мозг. В 2010 году Ардем Патапутян (Ardem Patapoutian) и его коллеги опубликовали работу, в которой говорилось о двух механочувствительных белках, PIEZO1 и PIEZO2. Как и любые сенсорные белки, они сидят в мембране нейронов и работают ионными каналами, пропуская ионы внутрь клетки. Под действием какого-нибудь стимула ионные каналы активируются, ионы перераспределяются между наружный и внутренней стороной мембраны, и в результате нейрон генерирует электрохимический импульс. Для PIEZO1 и PIEZO2 стимулом служит механическое растяжение мембраны.

Белки PIEZO есть в самых разных органах и тканях. Кожные PIEZO помогают нам чувствовать прикосновения, PIEZO в лёгких помогают регулировать ритм и глубину дыхания, PIEZO в кровеносных сосудах нужны, чтобы контролировать растяжение сосудистых стенок и, соответственно, кровяное давление. Даже иммунитету нужны белки PIEZO – в прошлом году мы писали, что иммунным клеткам нужно чувствовать механическое давление, чтобы лучше охотиться на инфекцию.

Так что стоит ли удивляться, что PIEZO нашли и в мочевом пузыре. Исследователи изучали людей, у которых из-за мутаций не работал белок PIEZO2. У таких людей возникают разные сенсорные проблемы. В частности, они не могут оценить состояние своего мочевого пузыря, и в туалет им приходилось ходить не по ощущениям, а по расписанию – чтобы избежать разных физиологических, и не только физиологических, проблем.

Эксперименты на мышах показали, что PIEZO2 действительно необходим, чтобы ощущать собственный мочевой пузырь. В статье в Nature говорится, что белок PIEZO2 есть в мембранах сенсорных нейронов мочевого пузыря и так называемых фасеточных (или зонтичных) клеток эпителия. Зонтичные клетки каким-то образом помогают нейронам ощущать растяжение стенок пузыря и облегчают мочеиспускание, но как именно они взаимодействуют с нейронами, ещё предстоит выяснить. Возможно, полученные результаты помогут лучше понять, почему у некоторых людей развивается недержание мочи, и можно ли с этим что-то сделать.