Su estudio podría ser un valioso paso hacia el desarrollo de fármacos contra el Alzheimer
La regulación del equilibrio de líquidos en las células es vital en todos los seres vivos. Cuando se transporta insuficiente agua a través de la membrana celular, las células pueden usar sus acuaporinas, también conocidas como canales de agua, que se abren y cierran para remediar esto.
Investigadores de la Universidad de Gotemburgo identificaron recientemente un canal de agua en un pez con lo que parece ser una válvula única de cierre rápido. En última instancia, este descubrimiento podría ser significativo en el desarrollo de fármacos para tratar el cáncer y la enfermedad de Alzheimer.
Los peces viven en ambientes acuosos de salinidad variable y algunas especies pueden vivir hasta una semana en tierra. Esto impone unas exigencias muy particulares a sus acuaporinas, de modo que pueden regular continuamente la cantidad de agua en sus células en ambientes muy diferentes.
Mediante el estudio de las acuaporinas en las células de una especie de pez trepador, la perca trepadora (Anabas testudineus), que en algún momento sale del agua y pasa tiempo en tierra, los investigadores identificaron un canal de agua que parece tener una válvula única de cierre rápido.
"En nuestro estudio más reciente, presentamos la primera caracterización estructural de alta resolución de un canal de agua que se encuentra en la piel y las branquias de los peces. Podemos ver que este canal, que de hecho es una proteína, tiene un pliegue único en la superficie exterior de la célula, indicativo de un tipo previamente desconocido de válvula de cierre rápido en una acuaporina específica del agua. La válvula permite que el canal de agua se abra o se cierre rápidamente, según el entorno cambiante de los peces", explica Kristina Hedfalk, bioquímica de la Universidad de Gotemburgo.
Imagen: Paso de agua en la perca trepadora y flujo de agua en el intestino del pez.
Vital para reducir la presión
Comprender la función reguladora subyacente de las acuaporinas podría ser importante en última instancia para investigar nuevos medicamentos para tratar, por ejemplo, el edema cerebral, que podría salvar vidas después de un accidente o la aparición de una enfermedad. Cuando se produce un edema cerebral, es fundamental poder reducir la presión en el cerebro antes de que se produzca el daño.
Mediante el cultivo de la proteína que forma la válvula en el canal de agua de los peces en entornos de laboratorio, los investigadores han identificado las características que pueden regular el equilibrio del líquido celular cuando se producen rápidos cambios. Investigaciones anteriores han indicado que la función de las acuaporinas de las células cerebrales se reduce con la aparición de la enfermedad de Alzheimer, por lo que este estudio también podría ser un valioso paso hacia el desarrollo de fármacos en esta área.
"Esta es una investigación básica importante, donde podemos ver la proteína reguladora a nivel molecular. Además de su potencial relevancia para la investigación de fármacos, también es importante para nosotros comprender los canales de agua en los peces cuando los manejamos en entornos acuícolas, para que los peces se mantengan lo más saludables y cómodos posible", explica Kristina Hedfalk.
Los hallazgos se informaron en Life Science Alliance: High-resolution structure of a fish aquaporin reveals a novel extracellular fold
