Старый препарат помог ученым открыть новый механизм работы почек

Исследователи из Mayo Clinic обнаружили ранее неизвестный механизм, с помощью которого почки регулируют водный баланс в организме. Это открытие может в будущем помочь в разработке более удобных и эффективных методов лечения поликистозной болезни почек и других заболеваний, связанных с нарушением работы почек. Работа под руководством нефролога Фуада Чебиба опубликована в журнале Journal of Clinical Investigation.

До сих пор считалось, что способность организма концентрировать мочу и предотвращать обезвоживание в основном зависит от гормона вазопрессина. Именно он помогает почкам удерживать воду и регулировать ее выведение. Однако новая работа показала, что у почек есть еще один, независимый от вазопрессина путь сохранения воды.

По словам доктора Чебиба, способность почек регулировать уровень воды — один из фундаментальных процессов в организме. Поэтому обнаружение нового механизма, участвующего в этой функции, стало важным событием для исследователей.

Особый интерес это открытие представляет для пациентов с поликистозной болезнью почек. Это наследственное заболевание, при котором в почках постепенно образуются и увеличиваются заполненные жидкостью кисты. Со временем они повреждают ткань органа, ухудшают его работу и могут привести к почечной недостаточности. Миллионы людей во всем мире живут с этой болезнью. Только в США, по оценкам специалистов, около 140 тысяч человек страдают наиболее распространенной формой заболевания — аутосомно-доминантной поликистозной болезнью почек. Многие пациенты в итоге нуждаются в диализе или трансплантации почки.

Команда Mayo Clinic изучала, как растут почечные кисты, используя лабораторные клеточные модели. В ходе экспериментов ученые проверяли различные вещества, которые, как предполагалось, должны были усилить процессы, связанные с ростом кист. Среди таких соединений оказался пробенецид — препарат, известный еще с 1940-х годов. Изначально его применяли для того, чтобы замедлить выведение пенициллина с мочой и тем самым экономить дефицитный в то время антибиотик.

Исследователи ожидали, что пробенецид ухудшит ситуацию и ускорит процессы, связанные с заболеванием. Но результат оказался противоположным: препарат замедлил рост кист. После многократного повторения экспериментов ученые поняли, что столкнулись с важным и неожиданным эффектом.

Дальнейшее изучение показало, что пробенецид влияет на то, как клетки почек работают с уратом — молекулой, которая чаще всего ассоциируется с подагрой. Оказалось, что внутри клетки урат может выступать в роли сигнала. Он запускает цепочку событий, благодаря которой водные каналы перемещаются к поверхности клетки. Это позволяет почкам повторно всасывать воду и концентрировать мочу без участия вазопрессина.

Таким образом, ученые описали отдельный путь регуляции водного баланса, который не вписывался в традиционные физиологические модели. По словам Чебиба, это показывает, что почки обладают дополнительным механизмом сохранения воды.

Практическое значение открытия может быть особенно важным для пациентов, принимающих толваптан. Сейчас это единственный одобренный препарат для лечения поликистозной болезни почек. Он блокирует действие вазопрессина, что помогает замедлить рост кист. Но у лечения есть серьезный недостаток: пациенты начинают выделять очень большие объемы мочи — часто по 6–7 литров в сутки. Из-за этого им приходится постоянно пить воду и часто просыпаться ночью, чтобы сходить в туалет. Такая нагрузка снижает качество жизни, а некоторые пациенты из-за побочных эффектов прекращают терапию.

В доклинических исследованиях и небольшом клиническом испытании добавление пробенецида помогло уменьшить объем мочи и частоту ночных мочеиспусканий, при этом сохранив лечебный эффект основной терапии. В среднем после приема пробенецида объем мочи у пациентов снижался примерно на 30%. Кроме того, вместо нескольких ночных пробуждений для посещения туалета многие пациенты стали просыпаться примерно один раз за ночь. Участники также сообщали об улучшении качества жизни.

Цель ученых — сохранить пользу толваптана, но сделать лечение менее тяжелым для пациента. Однако исследователи не рассматривают пробенецид как окончательное долгосрочное решение. Это старый препарат, который влияет на разные системы организма и сегодня не всегда широко доступен. Поэтому команда Mayo Clinic использует полученные данные прежде всего как основу для разработки новых, более точных лекарств, специально направленных на обнаруженный путь.

По словам Чебиба, пробенецид помог ученым увидеть механизм, о существовании которого раньше не знали. Теперь задача состоит в том, чтобы на основе этого знания создать более целевые методы лечения.

Для самого исследователя эта работа имеет и личное значение. Он заинтересовался изучением почек после того, как у его отца была диагностирована поликистозная болезнь почек. По словам Чебиба, этот путь начался с личной мотивации, но в итоге может привести к результатам, которые помогут многим пациентам.