Biologi A Molecular De Los Mecanismos De Transporte Reguladores De PH Intracelular Lopes

NEFROLOGIA. Vol. XIV. Núm. 5. 1994

Biología molecular de los mecanismos de
transporte reguladores del pH intracelular
R. López, R. Muñoz, A. Carciandía, A. Alonso, A. Fortuño, A. Arrázola y J. Díez
Departamento de Medicina Interna, Centro de Investigaciones Biomédicas, Facultad de Medicina, Universidad de Navarra.
*Departamento de Bioquímica, Escuela Universitaria de Ciencias de la Salud,Universidad Pública de Navarra.

INTRODUCCION
El organismo cuenta con varios sistemas que intervienen en el mantenimiento del equilibrio ácido-base global. Si se producen variaciones en la concentración de iones hidrógeno (H+), éstas son rápidamente amortiguadas por los tampones presentes en los líquidos corporales: el sistema H2CO3/NaHCO3, el sistema NaH2PO4/Na2HPO4 y las
proteínas solubles del plasmasanguíneo. Si las alteraciones persisten, la ventilación pulmonar, la composición de la orina y el metabolismo hepático se
modifican hasta alcanzar de nuevo el equilibrio ácido-base en el organismo. La célula necesita, asimismo, mecanismos propios reguladores del pH, porque
en el interior celular también se producen alteraciones en el equilibrio entre ácidos y bases por una tendencia a lasobrecarga ácida intracitoplasmática como consecuencia de los siguientes precesos: 1) la
entrada pasiva de H+; 2) la entrada de ácidos débiles,
como el ion NH 4 +; 3) la salida de bases débiles, como el lactato o el acetato; 4) la salida del ion CO3H-;
y 5) las reacciones catabólicas/anabólicas del metabolismo celular 1 (fig. 1). Por todo ello, es necesaria
la existencia de mecanismos con una actividadreguladora de la concentración intracelular de H+ en situación basal. Así se logra mantener el pHintra-celular (pHi) en los valores fisiológicos, que en células de
vertebrados está entre 7,1 y 7,2 2.
Los mecanismos implicados en la regulación y
mantenimiento del pHi basal se clasifican de acuerdo
a su tiempo de respuesta ante las variaciones en éste:
1) un mecanismo de acción inmediata ante lasalteraciones agudas del pHi, mediado por la propia capacidad tamponadora de la célula, gracias a proteínas

Correspondencia: Dr. Javier Díez.
Laboratorio de Transporte Celular e Hipertensión Arterial.
Departamento de Medicina Interna.
Centro de Investigaciones Biomédicas.
Facultad de Medicina.
31080 Pamplona.

libres, así como a determinadas estructuras intracelulares capaces de secuestrar H+presentes en el citosol, y 2) unos mecanismos de acción más lenta que
corrigen las alteraciones crónicas y a largo plazo del
pHi, o mediados por unas proteínas transportadoras
de la membrana plasmática. Entre ellas, las más importantes por su actividad y por su número son: el
intercambiador Na+/H+ (fig. 2) , que extrae H+ del citoplasma a cambio de Na+ extracelular, actuando como un basificador celular; yuna familia de proteínas
que son capaces de transportar bicarbonato a ambos
lados de la membrana celular, los intercambiadores
CI-/C0 3 H- (fig. 2). De esta familia de intercambiadores se han descrito, hasta la fecha, tres formas: 1) un
intercambiador Cl-/CO3H- independiente de Na+, que
actúa extrayendo CO3H- intracelular en intercambio
por Cl- extracelular, por lo que acidifica el citoplasma ypromueve la recuperación del pHi tras una sobrecarga alcalina intracelular; 2) un intercambiador
Cl-/CO3H- dependiente de Na+, que saca Cl- y H+ de
la célula en intercambio por CO3H- y Na+ extracelulares, cuyo efecto es la alcalinización celular, y 3) el
(2) EH+

H+

-

Fig. 1.-El balance en las concentraciones de ácidos y bases
dentro de la célula tiende a desequilibrarse porque existe unatendencia a la acumulación de ácidos en el citoplasma, que
acaece como consecuencia de los siguientes procesos: 1) la
entrada pasiva de protones; 2) la entrada de ácidos débiles; 3) la
salida de bases débiles; 4) la salida del ión CO3H-, y 5) los
productos generados en las reacciones del metabolismo celular.

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R. LOPEZ y cols.

CIH

Fig. 2.-Mecanismos de transporte de iones sitos en la membrana...