Caracterización Biofísica de la permeabilidad al agua en células renales nativas y transfectadas con AQPs

CHARA OSVALDO; FORD PAULA; RIVAROLA VALERIA; PARISI MARIO; CAPURRO CLAUDIA

Buenos Aires, Argentina

Congreso; Reunión Anual de la SAB; 2002

Sociedad Argentina de Biofísica (SAB)

Actualmente se acepta que el movimiento neto de agua, a través de un epitelio, es la resultante de una compleja interacción entre los flujos inducidos por gradientes osmóticos (DP) e hidrostáticos (DP) y aquellos asociados a los transportes iónicos. Estos movimientos de agua pueden efectuarse tanto a través de las células (vía transcelular), como entre ellas (vía paracelular). En lo que respecta al pasaje transcelular, este puede ocurrir o bien a través de la bicapa lipídica o bien por canales específicos para el agua llamados acuaporinas (AQPs). El clonado de AQPs representó un salto fundamental en nuestra comprensión de los mecanismos de permeabilidad al agua. No obstante, si bien existe mucha información sobre la estructura, localización y expresión de los canales de agua, es muy poco lo que se conoce sobre su real importancia fisiológica. Recientemente, se propuso un mecanismo alternativo para explicar el transporte transcelular de agua el cual consistiría en un acoplamiento directo del flujo de agua al movimiento de solutos a través de transportadores específicos de membrana. El objetivo de este trabajo fue caracterizar la permeabilidad hídrica, en presencia o ausencia de AQPs, en una línea celular derivada de túbulo colector cortical de rata (RCCD1). La medida del flujo neto de agua transepitelial (Jv, [ul.cm-2.min-1) se realizó, minuto a minuto, en células cultivadas durante 5 a 7 días, sobre soporte permeable. Se realizaron experimentos exponiendo las células a un rango de DP y DP tanto en células nativas (WT), que no expresan AQPs, como en células transfectadas con AQPs (AQP2). La medición del Jv en función del DP permitió estimar el coeficiente de permeabilidad hidrostática (Phidr, cm/s) el cual no fue significativamente diferente entre las células WT y AQP2. (WT: 1.029 ± 0.088 vs. AQP2: 1.042 ± 0.168, n=6, NS). Cuando se realizaron experimentos variando el DP, aumentando la osmolaridad del lado seroso, el coeficiente de permeabilidad osmótico (Posm x 10-3, cm/s) fue significativamente mayor (p<0.001) en las células AQP2 (10.67 ± 0.67, n=5) respecto de las WT (4.97 ± 0.35, n=9). Esta respuesta osmótica fue regulada por AVP e inhibida por 10-4 M de colchicina (disruptor del citoesqueleto) solo en las células AQP2, indicando una posible incorporación de AQPs en la membrana. Por consiguiente, estos resultados son consistentes con que un DP induciría un paso de agua paracelular mientras que un DP: un paso de agua transcelular. La transfección con AQPs agrega una vía específica transcelular no modificando el Phidr pero sí el Posm- Previamente mostramos que en las células WT un DP aplicado aumentando la osmolaridad mucosa genera un POSm 46% menor que cuando la misma se logra del lado seroso. Ahora demostramos que las células AQP2 mantienen esta asimetría disminuyendo el Posm en un 42%. Por lo tanto, independientemente de la expresión de AQPs las células RCCD1 muestran rectificación del Jv. Es decir, un mismo DP produce diferentes flujos de volumen cuando la dirección del gradiente es invertida. La presencia de AQPs sólo magnifica los valores de Posm.