Un estudio nuevo ha identificado un "sensor de presión" importante dentro del riñón que ayuda a que el cuerpo controle la presión sanguínea y los niveles de líquidos. Este hallazgo ayuda a explicar la forma en que los riñones detectan cambios en el volumen de la sangre, algo que por décadas los científicos han sabido que ocurre pero para lo cual no contaban con una explicación mecánica.
Investigadores de la Oregon Health & Science University e instituciones colaboradoras descubrieron que una proteína conocida como PIEZO2 actúa como un sensor mecánico en el riñón. Cuando cambia el volumen sanguíneo, esta proteína ayuda a desencadenar la liberación de la renina, una hormona que da inicio a una reacción en cadena conocida como sistema renina-angiotensina-aldosterona o RAAS, por su sigla en inglés. El sistema es una de las herramientas principales del cuerpo para mantener estable la presión sanguínea y asegurarse de que el cuerpo tenga el equilibrio adecuado de sal y agua.
El estudio, publicado hoy en Cell, muestra que sin la PIEZO2, el riñón libera demasiada renina. Esto desequilibra el RAAS y ocasiona que los riñones filtren la sangre demasiado rápido, algo que puede causar problemas de salud si esto continua en el correr del tiempo.
“Por décadas hemos sabido que las fuerzas mecánicas en los riñones ayudan a controlar la renina, pero desconocíamos qué moléculas eran las que realmente percibían dichas fuerzas", afirma la autora principal y correspondiente Rose Hill, Ph.D., profesora asistente de fisiología química y bioquímica en la School of Medicine de OHSU y del Vollum Institute en OHSU. “El haber encontrado la PIEZO2 en estas células renales específicas fue una sorpresa, debida a que este canal iónico era principalmente considerado como un sensor táctil del sistema nervioso.
Los hallazgos destacan un hueco importante en nuestra comprensión de la manera en que los riñones regulan la presión sanguínea", asevera Hill.
Gran parte de la investigación de Hill la hizo como investigadora de posgrado trabajando con el científico de Scripps Research Ardem Patapoutian, Ph.D., quien en 2021 ganó el Premio Nobel por su descubrimiento de los canales iónicos —como la PIEZO2— que ayudan a que el cuerpo detecte presión, tacto y temperatura. Patapoutian es autor correspondiente del estudio.
Hill, cuyo laboratorio estudia las vías sensoriales dentro de los riñones, señaló que el descubrimiento creció a partir de una observación inesperada.
“Cuando por primera vez vimos la proteína PIEZO2 en estas células, de inmediato llamó nuestra atención", cuenta. "Nos ayudó a conectar los puntos. Esta proteína puede detectar fuerzas mecánicas, y se sabe que estas mismas fuerzas afectan los niveles de renina. Resultó que la PIEZO2 es el enlace faltante”.
Los investigadores encontraron que PIEZO2 ayuda a que el riñón ajuste los cambios del volumen sanguíneo tanto a corto como a largo plazo, como la deshidratación o la ingesta incrementada de líquidos. Sin la PIEZO2, el riñón se comporta como si el cuerpo estuviese constantemente bajo en volumen de sangre, incluso cuando no lo está.
“Las proteínas PIEZO actúan como sensores de presión en los nervios del sistema cardiovascular", abundó Hill. “Ahora vemos que la PIEZO2 también funciona como sensor de presión dentro del riñón. Muestra que estas proteínas son importantes para detectar la presión de la sangre por todo el cuerpo, no solo en los nervios".
Si bien el descubrimiento no lleva directamente a nuevos tratamientos, Hill añade que abre nuevas e importantes direcciones de investigación.
“Todavía no tenemos buenos medicamentos que incluyan estos canales que detectan esta presión", explica “Sin embargo, comprender este sistema podría, tarde o temprano, ayudarnos con enfermedades donde los riñones están repetidamente estresados a causa de la deshidratación o un volumen sanguíneo bajo”.
Un ejemplo es la enfermedad renal crónica (sigla en inglés, CKD) cuyo origen se desconoce, que afecta a muchos trabajadores agrícolas jóvenes en climas muy calientes.
“Estos trabajadores se deshidratan y no entendemos cabalmente cómo eso lleva a temprana deficiencia renal", asevera. "Si la pérdida de volumen afecta a la proteína PIEZO2 o las células que producen renina, esta vía podría se parte de la respuesta".
Además de Hill, entre los coautores de OHSU, está James McCormick, Ph.D., director de investigación renal de la School of Medicine de OHSU. Está disponible en línea una lista completa de los autores.
Este estudio fue apoyado por el Instituto Nacional del Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares, de los Institutos Nacionales de Salud, bajo la subvención número K99NS133478, del Instituto Nacional de Diabetes y Enfermedades Digestivas y Renales, de los Institutos Nacionales de Salud bajo las subvenciones números K01DK121737, 5R01DK097598, R01DK132066, R01DK128660, R01DK141178, R01DK064324, Instituto Nacional de Corazón, Pulmones y Sangre bajo la subvención número 20CDA35320169 y por la Asociación Nacional Americana del corazón, del The Collins Medical Trust, ASN Kidney Cure y un Premio de Investigador del Howard Hughes Medical Institute. El contenido es responsabilidad única de los autores y no necesariamente representa las opiniones oficiales de los NIH u otros patrocinadores.