La orina de un pez globo marino contiene 300 veces más ácido bórico que su sangre
Los peces marinos viven en ambientes altamente salinos con concentraciones iónicas que son muy diferentes a las de su plasma sanguíneo. El agua de mar contiene una variedad de especies de iones tóxicos que pueden acumularse en el cuerpo si el pez no los excreta.
Un ejemplo de esto es el ácido bórico, que, en pequeñas cantidades, es un micronutriente vital para los animales, pero puede resultar tóxico en exceso. Por lo tanto, los peces marinos deben desarrollar medios fisiológicos para excretar ácido bórico. Sin embargo, cómo lo hacen es, hasta el momento, desconocido.
Ahora, un equipo internacional dirigido por investigadores del Instituto de Tecnología de Tokio (Tokyo Tech) ha revelado y demostrado los mecanismos moleculares que subyacen a la secreción de ácido bórico en el pez globo marino.
"Comparamos peces globo eurihalinos (que son peces globo que pueden sobrevivir en diferentes niveles de salinidad) acostumbrados al agua salada, al agua salobre y al agua dulce. Al comparar peces de estos tres hábitats, encontramos que la orina de un pez globo de agua de mar (pez globo Takifugu rubripes) contenía 300 veces más ácido bórico que la sangre de pez globo y 60 veces más ácido bórico que el agua de mar", explica el autor principal del estudio el profesor asociado Akira Kato de Tokyo Tech.
La orina de los peces de agua dulce contenía casi 1.000 veces menos ácido bórico que la del pez globo de agua de mar. Estos hallazgos establecieron que el pez globo Takifugu que vive en el agua de mar excreta ácido bórico en la orina. Al igual que en los humanos, el proceso de excreción a través de la orina en el pez globo está mediado por los riñones.
Sin embargo, ¿Cómo entra este ácido bórico en los túbulos renales?
El equipo descubrió que el pez globo Takifugu expresaba un gen no caracterizado, Slc4a11A, en sus túbulos renales. Este gen codifica una proteína homóloga a BOR1, que es un transportador de ácido bórico que se encuentra en las plantas.
"Un detallado análisis electrofisiológico de la función Slc4a11A del pez globo reveló que Slc4a11A funciona como un transportador de ácido bórico activo o electrogénico", señala el Dr. Kato.
Básicamente, esto significa que Slc4a11A puede transportar ácido bórico en contra de un gradiente de concentración, y su función es independiente de otros iones como el sodio. Esto es particularmente importante ya que es el primer informe de un mecanismo de transporte de ácido bórico activo en una especie animal.
Los mamíferos también tienen el gen Slc4a11, lo que genera dudas sobre si también podrían funcionar de esta manera. Si bien sabemos que los mamíferos Slc4a11 no transportan ácido bórico, las mutaciones humanas en el gen Slc4a11 causan deficiencias visuales como la distrofia corneal endotelial hereditaria congénita y la distrofia corneal endotelial de Fuchs.
Investigaciones adicionales sobre las actividades del Slc4a11 en diferentes especies de vertebrados revelarán si los mamíferos Slc4a11 perdieron su actividad de transporte de ácido bórico con la evolución, o si los peces de agua marina Slc4a11A la adquirieron a medida que evolucionaban.
En cualquier caso, este trabajo abre nuevos caminos hacia la comprensión del transporte de ácido bórico en animales y el desciframiento de los misterios que tiene reservados la genética.
La investigación se ha publicado en el Journal of Biological Chemistry: Seawater fish use an electrogenic boric acid transporter, Slc4a11A, for boric acid excretion by the kidney
