Acuaporinas

ACUAPORINAS

RESUMEN
Introducción. Todos los organismos vivos están compuestos en su mayoría por agua, siendo ésta fundamental para la homeostasis celular a todo nivel. Por esta razón su transporte a través de las membranas biológicas ha sido siempre un campo de gran interés en la fisiología. La investigación acerca de este tópico se ha incrementado notablemente en los últimos años a partirdel descubrimiento de las acuaporinas, las cuales han permitido comprender mejor los mecanismos que la célula utiliza para el control de los flujos de agua a través de la membrana y por ende, la regulación de su osmolaridad interna.
Tema general. Hasta el momento se han descrito 11 subtipos de acuaporinas (AQP0-10), las cuales comparten similitudes estructurales y se han relacionado con una grandiversidad de enfermedades en diversos sistemas, desde cataratas hasta diabetes insípida.
Objetivo. Se presenta una visión del estado actual del conocimiento acerca de estas importantes proteínas y su relación con diversos procesos fisiológicos y patológicos.
Conclusiones. Las acuaporinas son proteínas mediadoras del transporte de agua y las alteraciones en su funcionamiento pueden conducir a unagran diversidad de enfermedades, por lo cual deben ser un objeto prioritario de investigación en el futuro próximo para ayudar a comprender mejor su fisiopatología.
Palabras clave: Acuaporinas. Transporte de agua.
El agua es el componente predominante de todos los organismos vivos y por tal razón interviene en la regulación de la mayor parte de los procesos biológicos. Es conocida la elevadapermeabilidad al agua de la mayoría de las membranas biológicas en respuesta a mínimas diferencias osmóticas que permite que los compartimientos intra y extracelular mantengan su isotonicidad, necesaria para la homeostasis intracelular. Sin embargo, los mecanismos por los cuales este hecho indiscutible es posible siempre han sido motivo de controversia1. El agua puede atravesar la membrana pordifusión simple o a través de poros acuosos, aunque por muchos años se asumió que el transporte de agua ocurría sólo por medio del primer mecanismo. Sin embargo, debido a la baja solubilidad del agua en la fase lipídica de la membrana, este mecanismo requiere una elevada energía de activación (Ea>10 kcal/mol)2,3, que llevó a que de forma reiterativa se planteara que necesariamente tenían que existirmecanismos que aceleraran esta difusión en algunas circunstancias.
La variable biofísica que define la permeabilidad al agua por difusión es conocida como Pf, mientras que la permeabilidad al agua determinada por un gradiente osmótico es definida como Pd, la cual es dependiente de la temperatura y de la composición lipídica de la membrana3,4. En algunas células, las membranas exhiben una relaciónPf/Pdcercana a 1, lo cual significa que la mayor parte del agua que atraviesa la membrana en respuesta a un gradiente osmótico, lo hace por difusión simple a través de la bicapa5; pero en otros como los eritrocitos o las células epiteliales del túbulo proximal renal, esta relación es mucho mayor que 1, siendo una evidencia de que el transporte de agua se realiza a través de un poro o canal quefacilita el flujo de ésta a través de la membrana6. Más aún, la existencia de ciertas membranas impermeables al agua como la de las células del segmento ascendente del asa de Henle renal o con una permeabilidad condicionada a un agente externo como en el caso de las células del túbulo colector renal, pone en evidencia que la permeabilidad al agua en ciertas membranas no es una propiedad de la bicapalipídica en sí misma, sino que depende de un factor proteico, cuya expresión y funcionalidad puede variar en los diferentes tipos de células. Esto, sumado al hecho de que los flujos de agua a través de ciertas membranas como las del eritrocito pueden ser inhibidos por compuestos mercuriales7, dirigió la atención de un amplio grupo de investigadores en el sentido de encontrar las proteínas...