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Des chercheurs de l’université Johns-Hopkins ont étudié les forces mécaniques impliquées lors du filtrage du sang par les reins et observé une fonction de leurs cellules jusqu’alors inconnue.

Une fonction essentielle

Les reins remplissent une fonction vitale en éliminant les déchets et les toxines de votre sang, qui passe plusieurs dizaines de fois par jour à travers un réseau complexe de minuscules tubes et unités de filtrage. Cependant, jusqu’à présent, la façon dont il était « pompé » dans ces organes restait assez obscure, sachant que les cellules épithéliales tapissant ces tubes sont figées.

« Les lois physiques fondamentales disent qu’il faut des forces pour déplacer les choses », explique Sean Sun, auteur principal de la nouvelle étude, parue dans la revue Nature Communications. « Dans ce cas, les cellules ne bougent pas, mais elles déplacent du fluide. La question était donc de savoir comment elles le faisaient. »

Pour l’étudier, Sun et ses collègues ont créé un modèle de l’organe en utilisant une pompe rénale microfluidique artificielle. Le passage des fluides d’un premier à un second microcanal impliquait qu’ils traversent une zone tapissée de cellules épithéliales rénales cultivées en laboratoire, et le dispositif enregistrait leurs niveaux de pression lors de ces différentes étapes.

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Cette expérience a montré que les cellules épithéliales rénales généraient un gradient de pression entrainant le fluide dans une direction spécifique, comme le ferait une pompe à eau domestique ordinaire.

Des expériences révélatrices

L’équipe a ensuite examiné l’impact de la maladie sur la fonction de pompage des cellules épithéliales rénales. Si le même protocole expérimental a été utilisé, les cellules provenaient cette fois de patients atteints de la polykystose rénale autosomique dominante (PKD), caractérisée par le développement progressif de kystes liquidiens.

Il s’est avéré que les cellules malades pompaient le liquide dans la direction opposée à celle des cellules saines, ce qui modifiait la pression des tubes rénaux et altérait leur forme. La diffusion de tolvaptan (médicament visant à ralentir la progression de la PKD) dans le dispositif microfluidique a entrainé une réduction significative du flux de pompage et des gradients de pression des cellules épithéliales rénales, ralentissant probablement le développement des kystes.

D’après l’équipe, ces découvertes ouvrent la voie au développement de nouveaux médicaments ou traitements potentiels, tandis que l’approche pourrait être utilisée pour dépister la PKD et d’autres maladies, dans les reins et d’autres organes.

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