Atenção! Pesquisadores descobriram que os rins agem no sangue de maneira diferente do que pensávamos antes

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Amanhã a esta hora, cada gota de sangue em seu corpo terá passado por seus rins dezenas de vezes. A cada passo, a água saturada com resíduos é removida para formar urina, e o sangue recém-limpo volta à circulação.

Podemos imaginar essa tarefa vital como uma espécie de filtragem alimentada pela força impulsionada pelas pressões de nossos batimentos cardíacos. Mas de acordo com um novo estudo coautoria do engenheiro mecânico da Johns Hopkins, Sean Sun, essa descrição não é tão precisa quanto se pensava.

"Todo mundo ouve que os rins filtram sangue, mas conceitualmente isso é incorreto", diz Sun.

"O que mostramos é que os canisons são bombas, não filtros, e estão gerando forças."

Não é por falta de aparência que sentimos falta desta atividade mecânica peculiar, também. Os anatomistas sabem sobre a estrutura do rim e seu papel na produção de urina a partir do sangue desde o século XVII.

A capacidade do órgão de misturar física passiva da osmose com desvio ativo de vários produtos químicos, a fim de equilibrar os sais, resíduos e água do nosso corpo também tem sido extensivamente estudada dentro e fora do corpo.

No entanto, cada rim consiste em milhas de canais e túbulos cummy cined em um espaço não maior do que seu punho, potencialmente fazendo algum encanamento estranho no fundo.

Estudos têm demonstrado que as células que revestem esses túbulos podem sofrer alterações na pressão hidrostática, e até mesmo responder; no entanto, não está claro como ou mesmo se essas mudanças empurram para trás de alguma forma.

Descobrir como os fluidos passam por esses canos também não é fácil. Qualquer experimento para estudar hidráulica no trabalho dentro de túbulos individuais exigiria tecnologia impressionante para rastrear forças perdidas.

Que é precisamente o que Sun e colegas de todo os EUA inventaram. Sua bomba renal microfluida (MFKP) consiste em blocos padronizados e membranas porosas capazes de conter uma cultura de células que revestem túbulos renais.

Uma vez que as células se estabeleceram no local e foram submetidas a uma série de testes de resistência elétrica e permeabilidade, os pesquisadores mediram variações de pressão em todo o tecido em resposta a esguichos fluidos de uma seringa.

Eles notaram que o movimento do fluido perto das células caiu de acordo com um aumento na pressão hidráulica, que era maior em direção a uma extremidade do tecido do que a outra. Como esperávamos se os túbulos agissem como uma bomba.

Um olhar atento às proteínas que as células estavam produzindo revelou que pequenas mudanças na pressão dos fluidos que entram nos tecidos mudaram os arranjos dos canais de íons e sua estrutura de suporte, alterando sua forma e função.

Para a maioria de nós, isso significa que os fluidos que passam do sangue para a rede de túbulos renais se movem em parte sob a direção mecânica das próprias células, adicionando uma nova camada sutil de operação que poderia ajudar a explicar uma série de distúrbios renais.

Para ver como esse comportamento se desenrola dentro de rins menos funcionais, os pesquisadores usaram células retiradas de indivíduos com doença renal autossômica dominante da doença renal autossômica, ou ADPKD.

Nesta condição, graças à forma como as células que revestem os túbulos renais mudam de forma, cistos comumente se formam, distorcendo tecido e aumentando o risco de pedras nos rins e infecções do trato urinário. Mas de acordo com o trabalho da equipe, há mais na história.

Os pesquisadores observaram as células bombeando para trás, com o gradiente de pressão virado de uma extremidade para outra.

Quando o tratamento ADPKD aprovado pela FDA foi aplicado às células, seus gradientes de pressão suavizaram, sugerindo que a droga funciona reduzindo o estresse nos tecidos e, assim, diminuindo a taxa na qual os cistos podem se formar.

Com isso em mente, é possível que outros tecidos também tenham suas próprias versões de um sistema de bombeamento mecânico ajustando as pressões de fluidos à sua conveniência. Sun e sua equipe planejam modificar seu dispositivo para testar outros tecidos e órgãos.

Esta pesquisa foi publicada na Nature Communications.