ICB-USP | Instituto de Ciências Biomédicas

Linha de Pesquisa: Transportadores renais na manutenção dos balanços hidroeletrolítico e ácido-base do organismo.

Research Area: Renal transporters in the maintenance of the body’s hydroelectrolyte and acid-base balances.

Resumo: Ao longo das estruturas tubulares e vasos retos renais, os chamados transportadores de ureia (UTs, membros da família SLC14) são responsáveis por facilitar o transporte de urea através das membranas celulares, desempenhando um papel crítico na reciclagem da ureia renal para a produção e manutenção da hipertonicidade do interstício medular que move, sob a influência do hormônio antidiurético, a reabsorção de água no ducto coletor para o interstício e, então, para a circulação sistêmica. Considerando que os UTs estão expressos em locais estratégicos do néfron, em que o transporte de ureia, assim como o transporte de água e amônia (ácido) são essenciais para a manutenção dos balanços hidroeletrolítico e ácido-base do organismo, os estudos do laboratório procuram demonstrar que os UTs também medeiam o transporte de água (em estados de desidratação) e amônia (em estados de acidose), que seriam novas funções atribuídas aos UTs. Nesse sentido, o conhecimento dos mecanismos moleculares envolvidos com a excreção de ureia, água e/ou amônia nos rins permitirá um melhor entendimento de como os distúrbios dos balanços hidroeletrolítico e ácido-base do organismo poderiam ser corrigidos em casos de desidratação e acidose metabólica. Para alcançar esse objetivo, nosso laboratório utiliza técnicas de biologia molecular, bioquímica e fisiológica para estudar a permeabilidade à ureia, água e amônia das proteínas UTs (“wild type” ou mutantes) quando expressas na membrana de oócitos de Lithobates catesbeianus, um sistema heterólogo de expressão desenvolvido pelo nosso grupo, ou em células do ducto coletor.

Abstract: Along the renal tubular structures and vasa recta, the urea transporters (UTs, members of the SLC14 family) are responsible for facilitating the transport of urea across the cell membranes, playing a critical role in renal urea reclycing for the production and maintenance of the hyperosmotic renal medullary interstitium which drives, under the influence of the antidiuretic hormone, the water reabsorption from the collecting duct system into the interstitium and ultimately systemic circulation. Considering that UTs are expressed in strategic locations in the kidneys, in which the transport of urea, water and ammonia (acid), are essential for the maintenance of the body’s hydroelectrolytic and acid-base balances, the laboratory seeks to demonstrate that UTs also mediates the transport of water (in dehydration states) and ammonia (in acidosis states), which would be new roles assigned to UTs. In this sense, understanding the molecular mechanisms underlying the urea, water and/or ammonia excretion in the kidneys will provide powerful insights into how disturbances of the body’s hydroelectrolyte and acid-base balances could be rectified in cases of dehydration or metabolic acidosis. To achieve these goals, our laboratory employs molecular biology, biochemical and physiological techniques to study urea, water and ammonia permeabilities of UT proteins (wild type or mutants) expressed in the membrane of Lithobates catesbeianus oocytes, a heterologous expression system developed by our group, or in collecting duct cells.