Acuaporinas

MONOGRAFIA: ACUAPORINAS.

TEMAS:
*
* Acuaporinas
* Acuaporinas clásicas
* Acuaglicoproteinas
* Mutaciones en el gen AQP
* Síndrome nefrótico
* Acuaporinas y edema cerebral
* Diabetes insípida nefrogenica
* Referencias

ACUAPORINAS
La difusión rápida de agua a través de las membranas celulares depende de los canales de agua formados por proteinas llamadasacuaporinas. En 2003 Peter Agre recibió el premio nobel de química por haber descubierto que las acuaporinas regulan y facilitan el trasporte de agua atraves de las membranas celulares, proceso fundamental para todos los organismos vivos.
El agua puede atravesar la membrana por difusión simple a través de poros acuosos, aunque por muchos años se asumió que el trasporte de agua ocurría solo pormedio de exocitosis, endocitosis, canales iónicos, por los receptores V2 (ADH) o por que la membrana es lipídica. Sin embargo debido a la baja solubilidad del agua en la fase lipídica de la membrana, este mecanismo requiere una elevada energía de activación, esto llevo de forma a que de forma relativa se planteara que necesariamente tenían que existir mecanismos que aceleraran esta difusión enalgunas circunstancias.
La familia de acuaporinas es un grupo de 10 proteinas de membrana con peso molecular promedio de 30 kDa, estas se expresan en diferentes tipos de células envueltas en trasporte de líquidos.
Todas pueden ser reguladas por diversos factores intracelulares, entre los cuales son fundamentales el PH y la fosforilación, principalmente mediada por Proteinquinasa A. su permeabilidadal agua es alta, en la cantidad de 3 x 109 moléculas de agua por segundo, para la AQP1, y cifras cercanas para casi todas las demás. Requieren una energía de activación bastante baja, en el orden de 5 Kcal/mol o menores.
Existen dos tipos de acuaporinas:
ACUAPORINAS CLASICAS: son permeables al agua en forma selectiva: AQP 0, AQP 1, AQP 2, AQP 4, AQP 5, AQP 6, AQP 8.
ACUAGLICOPROTEINAS: sonpermeables al agua, al paso del glicerol y a otros productos de bajo peso molecular: AQP3, AQP7, AQP9.
Las acuaporinas aparecen ensambladas a las membranas como homotetrámeros, en los cuales cada monómero consiste de 6 porciones α hélice con porción amino orientada citoplasmáticamente y un carboxilo terminal, con un distintivo poro central. Cada tetrámero está compuesto por subunidades funcionalmenteindependientes. Todas son tetramericas, aunque algunas pueden formar oligomeros más pequeños como la AQP4. La presencia de un dipolo en el centro del poro formado por 2 segmentos que contienen la secuencia NPA (asparagina-prolina-alanina), reorienta las moléculas del agua al pasar.

La localización de acuaporinas en células de mamíferos es la siguiente:
AQP 0: Ojo: células de la fibra óptica.Constituye cerca del 60 % de las membranas de las células fibrosas de los lentes oculares fisiológicos. Parece que su función más importante es servir como proteína de adhesión entre las células del cristalino. Es activada por disminución de PH e inactivada por aumentos de calcio intracelular y da lugar a flujos de agua cuando el gradiente osmótico lo permite.
AQP 1: Eritrocitos: célulasendoteliales, epitelio coroideo cerebral, epitelio traqueal, epitelio alveolar y bronquial, túbulo contorneado proximal, porción descendente del asa de Henle, epitelio biliar, glándulas sudoríparas, trofoblastos y peritoneo. El gen de la AQP1 se identificó en el cromosoma 7p14, es responsable por la reabsorción de las dos terceras partes de toda el agua filtrada. Tienen un papel preponderante encondiciones fisiológicas como el intercambio de fluido capilar, la producción de líquido cefalorraquídeo, el humor acuoso o la endolinfa, en diálisis. Los cambios de PH también se han visto regulados por la expresión y activación de estas AQ puesto que es permeable al paso de CO2 acompañado con H2O.
AQP 2: Riñón: epitelio del túbulo colector. Puede ser inhibida por compuestos mercuriales y su actividad...