Onderzoekers van het UMC St Radboud hebben onomstotelijk bewezen dat hormonen ook in de cel receptoren kunnen activeren. Tot nu toe dacht men, dat receptoren aan de buitenkant van de cel moeten zitten om signalen van hormonen in ontvangst te kunnen nemen. De publicatie hierover in de Proceedings of the National Academy of Sciences USA (PNAS) staat nu on line.Deze vondst kan een belangrijke verbetering betekenen voor de behandeling van patiënten, die lijden aan één van de vele ziekten die het gevolg zijn van een ontbrekende receptor op de buitenkant van de cel. Eén van deze ziekten is nefrogene diabetes insipidus.

De erfelijke vorm van nefrogene diabetes insipidus (NDI) wordt meestal veroorzaakt door een fout in het vasopressinereceptor-gen. Hierdoor zitten er op de buitenkant van niercellen geen receptoren voor het hormoon vasopressine. Vasopressine brengt vanuit de hersenen het signaal over naar de nieren om water uit de voorurine terug te halen, het lichaam in. Zonder receptoren op de buitenkant ‘horen’ de niercellen dit signaal niet en ontstaat er te veel urine. Patiënten moeten heel veel drinken om niet uit te drogen. De ziekte is zeldzaam; in Nederland zijn ongeveer veertig families met NDI.

Afwijkende structuur
Bij NDI maken de niercellen wel receptoren voor vasopressine aan. Die hebben echter een afwijkende driedimensionale structuur en ze blijven in de cel zitten. Ze nestelen zich dus niet aan de buitenkant van de cel. Vasopressine komt uit de hypofyse via het bloed naar de nieren, maar kan de cellen niet in, omdat het niet door de celmembraan heen komt.

De Nijmeegse onderzoeker dr. Joris Robben, onder leiding van celfysioloog dr. Peter Deen en klinisch geneticus prof. dr. Nine Knoers, maakte gebruik van synthetische moleculen (CPA’s) met dezelfde werking als vasopressine. Deze moleculen kunnen, in tegenstelling tot vasopressine zelf, de celmembraan wèl passeren. Nadat de CPA’s de niercellen waren binnengedrongen, activeerden ze de daar aanwezige vasopressinereceptoren. Dat de receptoren niet de juiste structuur hebben, is blijkbaar niet van wezenlijk belang voor het oppikken van het hormoonsignaal.

Vervolgens produceerden de cellen zogenoemde waterkanalen. Dit zijn eiwitten die zich hechten aan de celmembraan, waardoor water uit de voorurine teruggeleid wordt de cel in. Nu dit in geïsoleerde cellen is aangetoond, zal worden onderzocht of ook in een levend organisme, zoals een diermodel, de nierfunctie op deze wijze hersteld kan worden.

Perspectief
Deze ontdekking biedt een hoopvol perspectief voor patiënten met NDI of met een andere ziekte waarbij specifieke receptoren op de celmembraan ontbreken. Voorbeelden zijn de oogziekte retinitis pigmentosa, een bepaalde vorm van zwaarlijvigheid en de schildklierziekte hypothyroïdie. Nu bekend is dat ook gemuteerde receptoren binnen in de cel te activeren zijn, kunnen er hormoonachtige geneesmiddelen ontwikkeld worden die de celmembraan kunnen passeren om vervolgens in de cel receptoren tot actie aan te zetten.