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| Watanabe et al. demuestran que el enigmático barorreceptor es un mecanotransductor nuclear que reside en las células de renina per se y es responsable de la detección y transmisión de fuerzas físicas extracelulares directamente a la cromatina de las células de renina a través de la lámina A/C para regular la expresión génica de la renina, la biodisponibilidad de la renina y la homeostasis. Crédito de la imagen: Watanabe et al., doi: 10.1161/CIRCRESAHA.120.318711. |
Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Virginia han determinado la ubicación de los barómetros naturales de la presión sanguínea en el interior de nuestro cuerpo, que los científicos han eludido durante más de 60 años.
Estos sensores celulares detectan cambios sutiles en la presión arterial y ajustan los niveles hormonales para mantenerla bajo control. Los científicos han sospechado durante mucho tiempo que estos barómetros, o "barorreceptores", existían en unas células renales especializadas llamadas células de renina, pero nadie había sido capaz de localizar los barorreceptores hasta ahora.
Los nuevos hallazgos, de Maria Luisa S. Sequeira-Lopez, de UVA Health, y sus colegas, revelan por fin dónde se encuentran los barómetros, cómo funcionan y cómo ayudan a prevenir la presión arterial alta (hipertensión) o baja (hipotensión). Los investigadores esperan que esta información permita encontrar nuevos tratamientos para la hipertensión.
"Fue emocionante descubrir que el mecanismo de detección de la presión, el barorreceptor, era intrínseco a la célula de renina, que tiene la capacidad de detectar y reaccionar, ambas cosas dentro de la misma célula", dijo Sequeira-López, del Departamento de Pediatría de la UVA y del Centro de Investigación en Salud Infantil de la UVA. "Así que las células de renina son sensores y respondedores".
Detección de la presión arterial
La existencia de un sensor de presión dentro de las células de renina se propuso por primera vez en 1957. Tenía sentido: Las células debían saber cuándo liberar renina, una hormona que ayuda a regular la presión arterial. Pero aunque los científicos sospechaban que este barómetro celular tenía que existir, no podían saber qué era y si estaba localizado en las células de renina o en las células circundantes.
Sequeira-López y su equipo adoptaron nuevos enfoques para resolver este misterio de hace décadas. Utilizando una combinación de innovadores modelos de laboratorio, determinaron que el barorreceptor era un "mecanotransductor" dentro de las células de renina. Este mecanotransductor detecta los cambios de presión en el exterior de la célula y luego transmite estas señales mecánicas al núcleo celular, al igual que la cóclea de nuestro oído convierte las vibraciones sonoras en impulsos nerviosos que nuestro cerebro puede entender.
Los investigadores han descubierto cómo funcionan exactamente los barorreceptores. Descubrieron que la aplicación de presión a las células de renina en placas de laboratorio desencadenaba cambios dentro de las células y disminuía la actividad del gen de la renina, Ren1. Los científicos también compararon las diferencias en la actividad del gen en los riñones expuestos a una presión menor y en los expuestos a una presión mayor.
En definitiva, cuando los barorreceptores detectan demasiada presión fuera de la célula de renina, se restringe la producción de renina, mientras que la presión sanguínea demasiado baja provoca la producción de más renina. Este maravilloso mecanismo es vital para la capacidad del organismo de mantener la presión arterial correcta. Y ahora, después de más de 60 años, por fin entendemos cómo y por qué.
"Me siento muy entusiasmado con este descubrimiento, un auténtico tour de force que ha tardado varios años en producirse. Hemos tenido una gran colaboración con el Dr. [Douglas] DeSimone del Departamento de Biología Celular", dijo Sequeira-López. "También estoy entusiasmado con el trabajo que viene, para desentrañar los mecanismos de señalización y control de este mecanotransductor y cómo podemos utilizar la información para desarrollar terapias para la hipertensión".
Fuentes, créditos y referencias:
Hirofumi Watanabe et al. 2021. Renin Cell Baroreceptor, a Nuclear Mechanotransducer Central for Homeostasis. Circulation Research 129: 262-276; doi: 10.1161/CIRCRESAHA.120.318711
Materiales brindados por University of Virginia Health System.