Científicos del CONICET estudiaron proteínas de la membrana en frutillas para ver cómo se combinan y transporta agua hacia las células

Buenos Aires-(Nomyc)-“Canales de Agua” fue la definición utilizada por el biólogo y médico británico Peter Agre, quien recibió en Premio Nobel en Química en el 2003,  para el descubrimiento de las acuaporinas, proteínas que fueron definidas por el especialista como “el sistema de plomería de las células”.

Luego de más de 10 años de investigación y avances los trabajos de Agre y su equipo demostraron que las acuoporinas tienen un papel fundamental en el transporte de agua a través de la membrana plasmática debido a que regulan el intercambio de agua entre la célula y si entorno.

“Desde que se descubrieron estas proteínas de membrana han sido mucho más estudiadas en animales y este interesa surgió dado que las primeras acuaporinas fueron asociadas con enfermedades como la diabetes nefrogenéntica insípida, que es causada por la mutación de una aucaporina determinada” explica Agustín Yaneff, becario doctoral del CONICET en Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental Aplicada (IBBEA, order Indocin CONICET-UBA), en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (FCEN).

“Sin embargo, estas proteínas también están presentes en las plantas, hongos y bacterias y, aunque el reino vegetal hay muchísimas más, aún no se conoce cuál es su función específica” señala Yaneff quien trabaja junto a un equipo interdisciplinario del CONICET y de la FCEN.

Los resultados del trabajo del equipo liderado por Yaneff, que tuvo como objetivo  la caracterización biofísica de la acuaporina de la frutilla, la PIP1 (plasma membrane intrinsic protein 1) o PIPI 1, en inglés,  fueron publicados en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

La medición de su permeabilidad intrínseca, es decir, saber cuanta agua soporta fue otro de los objetivos de la investigación.

“Estas acuaporinas se expresan en la membrana plasmática, que es la primer barrera para ingresar en la vía celular y entonces  de alguna manera estamos analizando cuál es la capacidad que tienen de hacer ajustes o modificaciones en ese transporte de agua”  explica Gabriela Amodeo, investigadora independiente del CONICET y directora de tesis de Yaneff.

Las acuaporinas se organizan,  siempre, de manera de lograr la unión de cuatro elementos de la planta pero, de todas maneras, funcionan de manera independiente.

“Mientras que en los canales iónicos de monómeros conforman el poro del canal, la vía por donde pasan los iones, en este caso la estructura de tetrámeros da por resultado cuatro unidades que transportan agua” comenta Kaina Alleva, coautora del trabajo.

Los resultados publicados en PNAS indican que para que la PIPI 1 pueda llegar a la membrana plasmática y transportar agua de manera exitosa necesita asociarse con otra acuaporina, la PIPI 2, de un modo particular.

“Por medio de imágenes vimos que, expresada sola la proteína PIPI 1 no se encontraba en la membrana plasmática, por lo que los estudios de permeabilidad daban negativos e indicaban que no representaban buy Propranolol online transporte de agua” explica Lorena Sigaut, segunda autora del trabajo, quien junto a Lía Pietrasanta incorporaron el aporte fundamental del Centro de Microscopías Avanzadas y del Departamento de Física de la FCEN.

Lo que no quedaba claro era cómo medir y observar qué sucedía con las acuaporinas y sobre esto Yaneff explica que “la estrategia fue observar la capacidad de transporte de agua  que tenía una acuaporina en particular y para esto se generó una acuaporina determinada”,

“Mutada –continúa Yaneff–  para que no cumpla su rol de transportar agua purchase Naltrexone por lo que se permitió observar si de manera efectiva su función era llevar a la PIPI 1 hacia la membrana plasmática y a la vez saber si, de manera efectiva, permitía conocer la capacidad de transporte de la PIPI 1”.

“Sin embargo, al realizar de nuevo las pruebas de laboratorio comprobamos  –aclara Yaneff—que por si sola la PIPI 2 mutante no se traslada hacia la membrana plasmática y esto fue un obstáculo que tuvimos que esquivar por lo que hubo que repensar cómo comprobar cuál de las 2 acuapurinas era responsable del transporte del agua”.

Para poder hacer esto se desarrollaron una serie de modelos matemáticos que permiten, desde los resultados, conocer la permeabilidad intrínseca de cada acuaporina, por lo que se puede dilucidar cuánta agua transporta cada acuapurina en diferentes condiciones.

“El que mejor se ajustó fue el de estequiometria variable a partir de mónomeros, es decir que las acuapurinas PIPI 1 y 2 se unen y forman combinaciones de todos los heterotetrámetros posibles” explica Yanneff.

Para Amodeo este avance es significativo “no solo para la comprensión de la regulación de acuaporinas vegetales sino para plantearse cómo está asociada con la maduración del fruto, un campo de investigación que siempre le había dado un rol mas importante a pa raed celular que a cualquier movimiento de agua por medio de la células”.

“La investigación da evidencias de que estas acuaporinas son grandes trasnportadoras de agua y aunque no resuelve cuál es su rol, abre un camino que despierta grandes preguntas” Amodeo.

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