El descubrimiento de las acuaporinas por Peter Agre

Peter Agre, Nobel de Química 2003, durante la Semana de la Ciencia y la Innovación 2010

El Nobel de Química 2003, Peter Agre, compartió durante la Semana de la Ciencia y la Innovación 2010 como logró identificar la Acuaporina (AQP). Dichas proteínas están relacionadas con múltiples desórdenes clínicos como: trastornos renales-vasculares, pérdida de visión, edemas, heridas en el cerebro, hipotermia, hambre y obesidad, aseguró el pasado 24 noviembre.

Hay cientos de  acuporinas en toda la naturaleza, señaló Peter Agre. El agua es el solvente de la vida porque no hay una sustancia biológica más pequeña que ésta, explicó. Este líquido se encuentra en los microorganismos, las plantas, insectos, agregó.

Previó al descubrimiento de Peter Agre, se desconocía cómo se desplazaba el agua entre las células o cómo los riñones filtran el agua o la orina. Las membranas de las células se encargan de absorber -los nutrientes, hormonas, iones y gases- y de expulsar los desechos, estas tareas hacen posible la vida de la célula y a su vez la del organismo.

En 1992 el investigador de la Universidad de Johns Hopkins Peter de Baltimore, Peter Agre, descubrió que las acuaporinas son las proteínas de las células que regulan el cruce de agua a través de la célula y localizó su gen en el ADN humano.

Peter Agre llegó a este hallazgo al tratar de purificar el antígeno Rh de los glóbulos rojos con su grupo científico. Por una observación accidental se dieron cuenta que sus proteínas también se presentaban en las células de riñón y que ambas tenían una alta permeabilidad al agua.

Demostró la existencia de su acuporina al inyectar su material genético en óvulos maduros de anfibio, célula que usualmente no expresa canales de agua. Colocaron a los ovocitos en una solución acuosa donde las células se hincharon de forma sorprendente al absorber agua por ósmosis.

Las membranas de las células son una pared formada por lípidos que protegen a la célula. Para atravesarla se abren y cierran unos canales de acuerdo con la orden del estímulo que reciban, lo que indicará el tamaño y tiempo de la abertura.

En el caso de las acuaporinas, estas se parecen a un reloj de arena. Las dos regiones repetidas se encuentran en el cuello del canal y se pliegan sobre sí mismas para permitir el paso de agua a través del conducto.

Nuestra sobrevivencia consiste en retener agua y eliminarla, expresó Peter Agre. La AQP2 está involucrada en el proceso de la orina. Los individuos que portan alguna mutación en ese gen pueden desarrollar diabetes nefrogénica insípida, estos pacientes tienen una  insuficiencia renal que les impide reabsorber agua y desechan 20 litros diarios. Este padecimiento fue publicado por primera vez por Peter Deen en 1994.

La Hormona Antidiurética (ADH) estimula a la AQP2 localizadas en la pared de túbulo colector, encargado de la absorción de agua. Durante el proceso de reabsorción tubular el agua filtrada regresa al organismo y dirige las sustancias a eliminar en el tubo colector donde la ADH mide la concentración de la orina para iniciar su desecho.

De igual forma, el aumento de la expresión de la AQP2 está relacionada con un incremento en la retención de agua. También se ha comprobado que su disminución ocasiona incontinencia urinaria, aseguró Peter Agre.

Indicó que las acuaporinas regulan la transferencia de agua en las células oculares, intestinales, pulmonares y nerviosas. Ejemplificó que la AQP0 se encarga del balance del fluido intraocular el cual mantiene la transparencia del cristalino, su mutación podría producir caratas congénitas.

Agre y su grupo lograron clonar las proteínas AQP1, AQP4, AQP5 y AQP6. La AQP4 está asociada con el balance de fluido cerebro espinal, su modificación aceleraría un daño cerebral, reveló el químico. Explicó que la AQP5 localizada en las glándulas sudoríparas reabsorbe el agua hacia los vasos sanguíneos.

Por otro lado, la AQP9 que está en hígado aumenta por la obesidad y la diabetes, mencionó. Informó que en la piel la AQP3 está involucrada al presentarse en las heridas que se curan y se utiliza en cosméticos para rejuvenecer el tejido.

El también médico de la Universidad Johns Hopkins compartió que su mamá le dijo: “Peter, al fin hiciste algo usable”, después de encontrar un uso en la AQP3. Recalcó que el festejo de ganar el Nobel se fue pero que su ciencia se queda por siempre.

Reconoció que el caminó fue difícil pero valió la pena al ver que su gen se expresa en todas las formas de vida por lo que con él se puede hablar de la evolución de la vida.

Peter Agre expresó que el reto de los jóvenes es llevar la investigación al mundo práctico. Aseguró que hay mucha gente joven y talentosa en México y les deseo mucha suerte en sus carreras científicas.