Функция ENaC в сенсорных клетках

ENaC были обнаружены в кортиевом органе крысы, фотороцепторах, механочувствительных нервных окончаниях, барорецепторах и клетках вкусовых рецепторов (Drummond H.A. et al., 1998, 2000; Kretz O. et al., 1999; Golestaneh N. et al., 2000; Couloigner V. et al., 2001; Chandrashekar J. et al., 2010).

Мембранный лабиринт улитки является комплексом нейросенсорного эпителия. Базолатеральная сторона омывается перилимфой, по ионному составу схожей с плазмой крови. А эндолимфа, омывающая волосяные пучки сенсорных клеток, гиперосмотична, богата катионами K+, практически лишена катионов Na+, и ее ионный состав крайне важен для трансдукции. В улитке ENaC обнаружены в эпителиальных и неэпителиальных структурах. Их роль, по-видимому, связана с поддержанием низкого уровня Na+ в эндолимфе. Считается также, что ENaC играют ключевую роль в изменении состава эндолимфы в поздних стадиях эмбриогенеза (Couloigner V. et al., 2001).

Роль ENaC в фоторецепторах на данный момент не ясна (Golestaneh N. et al., 2000).

Наличие ENaC в барорецепторах, иннервирующих дугу аорты, как и в механочувствительных нервных окончаниях позволяет предполагать, что ENaC у млекопитающих, как Deg у C. Elegans могут являться механочувствительными каналами (Рис. 19). Работа по изучению ENaC в барорецепторах показала, что г-субъединица ENaC, по-видимому, входит в состав механорецепторных комплексов. Важным моментом является то, что б-субъединица в данных сенсорных клетках не экспрессируется (Drummond H.A. et al., 1998, 2000).

Рис. 20. Модель механо-чувствительного комплекса C. Elegans. (Модифицировано из Kellenberger, Schild, 2002)

Большинство млекопитающих способны различать пять основных вкусов: сладкий, кислы, горький, соленый и умами. Клетки вкусовых рецепторов являются специфичными для каждого вкуса. В грибовидных вкусовых рецепторах мышей есть клетки реагирующие исключительно на NaCl (Shigemura N et al., 2008).

Детектирование соли для животных имеет большое значение, поскольку важно для поддержания ионного гомеостаза внутренней среды. Обнаружено, что рецепция ионов Na+ чувствительными к соленому вкусовыми рецепторными клетками осуществляется без участия гетеротримерных G-белков, а опосредуется Na± специфическими вкусовыми ионными каналами, чувствительными к амилориду. Наиболее вероятными кандидатами на роль таких каналов являются именно ENaC. Считается, что ENaC отвечают за восприятие соленого вкуса при концентрациях Na+<120мМ (Chandrashekar J. et al., 2010). Поток Na+ внутрь вкусовой рецепторной клетки способствует деполяризации, приводящей к выделению медиатора на соседние нервные окончания (рис. 20).

Рис. 20. Пути передачи сигнала соленого вкуса.

Na+ входит в амилорид-чувствительные ENaC, а затем откачивается наружу Na+/K±АТФазой в базальной части клетки. Одновременно в базальной части из клетки выходят катионы (вероятно К+ через К± каналы). Деполяризация вызывает открывание Са2±каналы, и поток Са2+ внутрь вызывает выделение медиатора на дендрит сенсорного волокна (Модифицировано из Смит, 2005.).

Чувствительность к соленому находится под гормональным контролем. Гормонами, влияющими на чувствительность к соленому, являются альдостерон и антидиуретический гормон (АДГ).

Интересной особенностью является то, что в порядке китообразные гены четырех вкусов нефункциональны из-за большого числа мутаций, а гены, кодирующие субъединицы ENaC, которые служат в том числе рецепторами соли, остаются функциональными. Однако, до сих пор не ясно способны ли китообразные ощущать соленый вкус. (Zhu K. et al., 2014).

Функция ENaC в нетипичных тканях

Относительно недавно ENaC были обнаружены в тканях, по-видимому, не участвующих в поддержании Na+ гомеостаза организма. Экспрессия ENaC обнаружена в коже, роговице глаза и кровеносных сосудах (Rossier B.C. et al., 2013; Kellenberger S., Schild L., 2015). В этих тканях и органах ENaC выполняют такие функции как синтез и секреция липидов, миграция кератиноцитов, поддержание гидратации поверхности глаза, эпидермальная дифференцировка, барьерная функция, уменьшение выхода оксида азота в эндотелиальных клетках (Charles R.P. et al., 2008; Chandrashekar J. et al., 2010; Krueger B. et al., 2012; Yu D. et al., 2012; Jeggle P. et al., 2013; Yang H.Y. et al., 2013).

эпителиальный натриевый мембрана патология.