Differente contributo dei recettori H1 e H4 dell’istamina sull’espressione delle acquaporine (AQP)1 e AQP7 in cellule epiteliali umane di tubulo prossimale HK-2

Recent studies suggest an active role of histamine in urinary formation and concentration. In particular, the histamine could affect the activity of aquaporins (AQP)1 and AQP7, both expressed in the proximal tubule, where the histamine H1 and H4 receptors have also been localized. This Thesis aims to evaluate whether histamine can in vitro regulate the expression of AQP1 and AQP7 in the human proximal tubule cell line HK-2. The histamine exposure at 100 nM for 0-24 h, showed a reduction trend in AQP1 and a significant increase in AQP7. At 24 h an increased expression of the glycosylated forms, the functional form of AQPs, has been achieved. The effect is concentration-dependent in the range 0-100 nM and for AQP1 is mediated by the H4 receptor and the phosphorylation of p42/44. The glycosylation of the AQP7 was mediated by both H1 and H4 receptors. The data suggest that histamine participates in the dysregulation of renal resorption underlying renal pathologies characterized by polyuria. Further studies will be conducted to evaluate the exact signaling pathway involved in the membrane expression of AQP1 and AQP7, as well as the effect on other tubular resorption proteins.

Studi recenti suggeriscono un ruolo attivo per l’istamina nella formazione e concentrazione urinaria. In particolare, l’istamina potrebbe giocare un ruolo significativo nell’attività delle acquaporine (AQP)1 e AQP7, entrambe espresse nel tubulo prossimale, dove sono espressi i recettori H1 e H4 per l’istamina. Scopo di questa Tesi è valutare se l’istamina possa regolare l’espressione/attività di AQP1 ed AQP7. Infatti sono stati condotti studi in vitro sulla linea cellulare umana del tubulo prossimale HK-2. L’esposizione ad istamina 100 nM per 0-24 h ha indotto un trend di riduzione di AQP1 ed un aumento significativo di AQP7. L’analisi dell’espressione proteica ha però evidenziato una maggiore espressione delle forme glicosilate, ovvero di membrana e funzionalmente attive, a 24 h. L'effetto è concentrazione-dipendente nel range 0-100 nM, e per AQP1 è mediato dal recettore H4 e dalla fosforilazione di p42/44. La glicosilazione di AQP7 è risultata invece mediata da entrambi i recettori H1 e H4. I dati suggeriscono che l'istamina partecipi alla disregolazione di fenomeni di riassorbimento renale che sottendono a patologie renali caratterizzate da poliuria. Ulteriori studi dovranno essere condotti per valutare l’esatto pathway di segnale coinvolto nell’espressione di membrana di AQP1 e AQP7 indotte dall’istamina, nonché l’effetto su altre proteine del riassorbimento tubulare.