Le rôle principal du rein est de maintenir stable le milieu intérieur, malgré des apports alimentaires très variables. Ceci inclut la capacité à éliminer les acides produits par les cellules à partir des aliments, de manière à éviter l'apparition d'une acidose métabolique, c'est-à-dire d'une diminution du pH sanguin. Dans le rein, la plus grande partie des acides est éliminée sous la forme d'ammonium, NH4+.
Jusqu'à présent l'absorption de l'ammonium par un segment du tubule rénal, la branche large ascendante de l'anse de Henle, et son accumulation dans l'interstitium rénal, étaient considérées comme essentielles, mais non démontrées. Pascal Houillier et son équipe ont établi que cette étape était effectivement primordiale à l'acidification normale de l'urine. Pour la première fois, ils ont mis en évidence le rôle central de l'échangeur NHE4, une protéine dont la fonction dans le rein était jusqu'alors inconnue.
L'équipe de recherche a utilisé des souris transgéniques déficientes pour la protéine NHE4. Une insuffisance de la capacité d'acidification de l'urine a été diagnostiquée chez ces dernières. En étudiant ce transporteur par microperfusion tubulaire, méthode performante mais, néanmoins, peu répandue, les chercheurs ont identifié le rôle de cet échangeur dans le rein. Enfin, ils ont établi que la régulation de cette protéine est transcriptionnelle : l'activité de la protéine est corrélée à l'augmentation de l'ARN messager.
Le gène codant pour NHE4 est donc un bon candidat pour expliquer les cas d'acidose tubulaire chez l'adulte. En effet, l'incapacité du rein à éliminer quotidiennement une quantité appropriée d'acide est responsable de ce syndrome dont les conséquences les plus habituelles sont la lithiase rénale, l'insuffisance rénale (ou son aggravation) et la déminéralisation osseuse.
« Ces résultats ont des conséquences importantes, non seulement pour le diagnostic de maladies rares comme les acidoses tubulaires héréditaires mais aussi pour la prise en charge des insuffisances rénales chroniques, explique Pascal Houillier, professeur à l'Université Paris Descartes. En effet dans ces affections, la capacité d'acidifier l'urine est précocement altérée par un défaut du processus que nous avons étudié, et cette altération joue un rôle significatif dans l'aggravation de la maladie vers sa forme terminale ». Le prolongement de cette recherche permettra de connaître le promoteur du gène NHE4 et les sites du gène où se trouvent les défauts d'expression, causes des maladies acido-basiques.
