Resumen

Las acuaporinas son proteínas que actúan como canales de agua. Se han descrito 13 tipos de acuaporinas (AQP0 a AQP12) en la especie humana. Se clasifican de acuerdo a su permeabilidad en dos subfamilias: Acuaporinas clásicas: capaces de transportar agua. AQP (0, 1, 2, 4, 5, 6 y 8) y, acuagliceroporinas, las cuales son canales permeables al agua y otros pequeños solutos, como urea o glicerol y son: AQP (3, 7, 9 y 10). Existen algunas acuaporinas sin clasificar como son: AQP (11 y 12).

Estructura y clasificación
Las acuaporinas son proteínas con una expresión órgano y tejido específica, son proteínas transmembranosas que dan estructura a un canal de 2 nm de largo por 0.3 nm de ancho, y se calcula que son capaces de transportar 3 mil millones de moléculas de agua por segundo. Por lo tanto, una porción de membrana de 10 cm2 filtrarían un litro de agua en 7 segun dos. Las AQP participan en diversas funciones fisiológicas, tales como regulación de la concentración de la urea en los riñones, el mantenimiento de la transparencia del cristalino ocular, el control de la secreción lacrimal y salival. Fueron descritas en 1988 por el investigador Peter Agre y su equipo en la Universidad de Johns Hopkins, estudiando cómo se regula el paso de agua atraves de proteínas de la membrana celular del eritrocito y que le valió el premio Novel en el año 2003; son nombradas como proteínas AQP seguidas del número correspondiente en que fueron descritas. AQP3, AQP7 y AQP9 son acuagliceroproteínas y las demás son acuaporinas clásicas. Las acuaporinas son proteínas integrales de membrana similares estructuralmente y son reguladas por factores intracelulares, como pH y la fosforilación mediada por la proteín quinasa A. Todas tienen su extremo amino y carboxilo terminal intracelu lar (Fig. 1) y están conformadas por dos partes muy similares entre sí, unidas por un lazo C20; exhiben 6 segmentos trans- membrana y los lazo B y E son esenciales para la permeabilidad al agua del canal, es decir, son vitales en la formación del poro. Todas son tetraméricas, aunque algunas pueden formar oligómeros más pequeños, como la AQP4.

Implicaciones en la enfermedad
Las acuaporinas participan en múltiples patologías como la diabetes insípida nefrogénica, pérdida de la visión, el edema cerebral, la respuesta al ayuno, la intoxicación por arsénico, las enfermedades renales y la obesidad, entre otras. El descubrimiento de las acuaporinas cambió el paradigma del transporte de agua en las membranas biológicas y a la naturaleza de las proteínas transportadoras en general, ya que demostró que existen canales en las membranas no sólo per- meables a iones sino el transporte de agua a través de ellas en forma muy diferente a como se pensaba hace décadas, lo anterior, ha implicado entender mejor los mecanismos fisiopatológicos que lleven al desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas y más eficaces para el tratamiento de las enfermedades,. Algunos estudios demuestran que todas las acuaporinas son isoformas codificadas por un mismo gen (1). La función de las acuaporinas (AQP) no solo explican los rápidos cambios del volumen celular causados por la entrada o salida del agua, sino también, dan respuestas a los cambios fisiológicos o a alteraciones patológicas (2,3,4). Un gran número de investigaciones biomédicos y clínicas han asociado algu nas enfermedades con la alteración funcional de algún tipo de acuaporinas; principalmente aquellas enfermedades re lacionadas con el transporte de agua. Por lo antes descrito, el conocimiento sobre estas proteínas, constituye una gran aportación al desarrollo de la fisiología y la fisiopatología celular en los próximos años, ya que estas proteínas permitirán un enfoque molecular más de la medicina actual (5,6). En la siguiente tabla se resumen características genéti- cas, estructurales y funcionales de las AQP.

Conclusiones
El conocimiento sobre el papel de la membrana celular en el transporte de agua ha cambiado significativamente6. Las ciencias morfológicas y fisiológicas se han fortalecido al descubrirse las AQP y entender su implicación en el control del volumen celular y la osmolalidad (4), así como también la forma en que se lleva a cabo el transporte de otras moléculas como el glicerol y otros solutos a través de las membranas, lo antes descrito ofrece información importan te para el entendimiento de alteraciones metabólicas como la obesidad y la resistencia a la insulina (5,6), entre otras enfermedades.
 

Palabras clave: Acuaporinas AQP

2021-09-01   |   33,936 visitas   |   Evalua este artículo 0 valoraciones

Vol. 15 Núm.1. Enero-Junio 2020 Pags. 8-10 Rev Invest Cien Sal 2020; 15(1)