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Acuaporinas: proteínas mediadoras del transporte de agua

Julio César Sánchez, M.D., M.Sc.*

* Profesor Asistente, Facultad de Medicina, Universidad Tecnológica de Pereira.

Recibido para publicación octubre 14, 2003 Aprobado para publicación diciembre 19, 2003

Code Number: rc03033

RESUMEN

Introducción. Todos los organismos vivos están compuestos en su mayoría por agua, siendoésta 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 partir del descubrimiento de las acuaporinas, las cuales han permitido comprender mejor los mecanismos que la célula utilizapara 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 gran diversidad de enfermedades en diversos sistemas, desde cataratas hasta diabetes insípida.
Objetivo. Se presenta unavisión 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 una gran diversidad de enfermedades, por lo cual deben ser un objeto prioritario de investigación en el futuro próximopara ayudar a comprender mejor su fisiopatología.

Palabras clave: Acuaporinas. Transporte de agua.

SUMMARY

Introduction. All the living organisms are made principally of water, which is fundamental to the cell homeostasis to all levels. For this reason water transport through biological membranes has ever been a very interesting field in physiology. Research about this topic has increasednotably in the last few years, since the discovery of aquaporins, which have allowed a better understanding of the mechanisms that cells use to the control of water fluxes through membranes and thus, the regulation of internal osmolarity.
General topic. To now, 11 aquaporin subtypes have been described (AQP0-10), which share structural characteristics and have been related with a variety ofdiseases in diverse systems, from cataracts to diabetes insipidus.
Objective. This review presents a vision about the current knowledge about these important proteins and their relationship with a diversity of physiological and pathological processes.
Conclusions. Acuaporins are proteins that mediate water transport and alterations in their function can lead to a great variety of illnesses; for thisreason acuaporins should be a priority as research aim in the near future, in order to help to understand better the physiopathology of these diseases.

Key words: Aquaporins. Water transport.

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 elevada permeabilidad al aguade 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 por difusión simple o através 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 existir mecanismos que...