Биологи идентифицировали «ген мочеиспускания»

Моча — продукт фильтрации крови почками, откуда она попадает в мочевой пузырь. Здесь моча накапливается, заставляя упругие мышечные стенки пузыря растягиваться. Когда растяжение достигает определенного уровня, человек или животное ощущает необходимость его опорожнить. За регистрацию этого сигнала ответственны специальные рецепторные белки, которые реагируют на механическое напряжение, подобно некоторым рецепторам кожи.

Например, механорецепторы PIEZO1 и PIEZO2 широко распространены в организме и участвуют в ощущениях прикосновения и давления, проприоцепции (положения собственного тела), вибрации и боли. А авторы новой работы, опубликованной в журнале Nature, продемонстрировали, что PIEZO2 играет ключевую роль в восприятии растяжения стенок мочевого пузыря и возникновении позыва к мочеиспусканию.

Команда Ардема Патапутяна (Ardem Patapoutian) из Института Скриппса исследовала пациентов, страдавших наследственными заболеваниями, связанными с повреждением гена PIEZO2. Некоторые виды восприятия у таких людей нарушены, включая тактильное и проприоцептивное. И, как показали Патапутян с соавторами, все больные сообщают о проблемах со своевременным мочеиспусканием, что часто приводит к развитию у них воспалений выводящих путей и заставляет многих отправляться в туалет, следуя специальному расписанию.

Чтобы проверить эти сообщения, авторы изучили медицинские записи, снимки УЗИ, а также провели детальные опросы 12 таких пациентов в возрасте от пяти до 43 лет и их близких. Действительно, выяснилось, что позывов они не испытывают и опорожняют мочевой пузырь реже обычных для людей пять-шесть раз в день, некоторые — всего один или два.

Чтобы подтвердить роль PIEZO2 в этом процессе, Патапутян и его коллеги провели эксперименты на лабораторных мышах. Работа показала, что при наполнении мочевого пузыря ген PIEZO2 активируется в фасеточных (зонтичных) клетках, расположенных в эпителии самого пузыря, а также в нейронах спинальных ганглиев, передающих сигнал от него в мозг.

Животные с подавленной работой PIEZO2 действительно редко и с трудом избавлялись от мочи, причем независимо от того, где он был «отключен»: в фасеточных клетках, или в нейронах, или же и там, и там. Даже лужицы такие мыши оставляли случайно, по всему вольеру, а не отправлялись в нужный момент в привычный угол, как обычно поступают эти грызуны.