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Comprendre les mécanismes de régulation du taux de sel, de l’équilibre acido-basique et de la tension artérielle dans le rein

Dr. Paul Isenring, M.D., Ph.D.
Université Laval
Subvention de recherche en santé des reins
2020 - 2022
120 000 $
Rétention d’eau, de sel et du calcium par les reins

Résumé vulgarisé du projet de recherche

Les cellules sont les unités vivantes de tous les organismes. Chaque unité correspond à un espace rempli de liquide et entouré d'une enveloppe lipidique (également appelée membrane de surface); à l'intérieur du liquide lui-même, il existe encore d’autres espaces remplis de liquide, également délimités par des enveloppes lipidiques. Ces enveloppes sont naturellement imperméables aux molécules. Elles doivent cependant permettre le passage de ces molécules de manière très contrôlée afin que les cellules puissent maintenir une fonction normale. Elles accomplissent cette tâche grâce à diverses protéines de transport conçues pour permettre le mouvement de molécules très spécifiques. Les protéines de transport se déclinent ainsi en plusieurs variétés qui jouent chacune un rôle très précis et exclusif en fonction des types de molécules à transporter et des types de cellules à cibler.  
 
Une protéine de transport qui intervient dans les échanges de molécules à travers les membranes cellulaires est reconnue pour catalyser les mouvements du potassium (K) et du chlorure (Cl) de façon simultanée : on l’appelle cotransporteur K-Cl. Cette protéine a également montré sa capacité à catalyser les mouvements de l'hydrogène (H) et du Cl en même temps. Grâce à ces diverses fonctions, le cotransporteur K-Cl permet à toutes les cellules de maintenir leur teneur en ions et en eau; il permet aussi aux cellules spécialisées du système de filtration des reins (les néphrons) de contrôler la quantité de ces ions qui sont retenus ou excrétés par les reins. Il n'est donc pas surprenant que le cotransporteur K-Cl joue un rôle dans la régulation de la tension artérielle et de l'excrétion d'acides dans les urines.
 
Les humains possèdent 4 types de cotransporteurs K-Cl (KCC) issus d’une plus grande famille de protéines appelées cotransporteurs cation-Cl (CCC). Comme on pouvait s’y attendre, chaque type de KCC exerce son rôle d'une manière relativement unique, mais nous ne savons pas encore exactement comment. Dans le cadre de son projet, le Dr Isenring propose de déchiffrer le rôle précis et la localisation des KCC dans le néphron et de comprendre certains des mécanismes par lesquels les humains régulent leur équilibre sodique et acido-basique ainsi que leur tension artérielle. Ces études pourraient ainsi mener à l'identification de nouvelles cibles pour le traitement ou la prévention d’affections très fréquentes dans la population générale.  
 
Nous connaissons déjà des syndromes humains qui sont causés par des anomalies dans le fonctionnement des transporteurs d'ions et qui se manifestent par une perte rénale de sel avec ou sans hypotension, ou par une rétention rénale de sel avec ou sans hypertension. Soulignons que ces études permettront de comprendre comment la défaillance du système de cotransport K-Cl entraîne diverses manifestations et qu’il sera important de mener de telles activités de recherche avant de lancer de nouveaux médicaments. Autrement, les chercheurs ne sauront pas exactement quels KCC doivent être ciblés et comment ces transporteurs doivent être modifiés pour générer des effets bénéfiques.