Modelo matemático de la permeabilidad osmótica en células renales

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

Mar del Plata - Argentina

Congreso; I Congreso Conjunto de las Sociedades Biomédicas; 2004

SAIC-SAI-SAFE-SABiol-SABiof-SAN-SAF

Previamente reportamos las características de permeabilidad osmótica transepitelial al agua ante cambios de la osmolaridad serosa o mucosa (Posms o Posmm). Para ello empleamos dos líneas celulares provenientes del Túbulo Colector Renal de Rata: WT-RCCD1 - la cual no expresa canales específicos para el agua (acuaporinas) – y AQP2-RCCD1, establemente transfectada con acuaporina-2. Nuestros resultados mostraron que ante gradientes hipertónicos existe una asimetría en el transporte de agua, independientemente de la expresión de acuaporina-2 (Posms > Posmm). Por el contrario, los gradientes hipotónicos sólo indujeron asimetría en presencia de acuaporinas. El objetivo del presente trabajo fue desarrollar un modelo matemático para explicar los valores de permeabilidad osmótica experimentales así como sus eventuales asimetrías. El presente modelo fue formulado mediante suposiciones tales como el teorema de continuidad o las leyes fenomenológicas de la ósmosis. Este está conformado por una ecuación diferencial que se resolvió numéricamente mediante el método de Euler. Para la simulación del modelo se implementó un programa en Visual-Basic y se efectuaron corridas con el objeto de extraer los parámetros tales que sus variables ajustaran mejor a los valores experimentales. Dichos parámetros son las permeabilidades de la membrana apical (Pa) y basolateral (Pb). Demostramos que en nuestro modelo no existe ninguna combinación de Pa y Pb, independientes de la osmolaridad externa, que pueda satisfacer las asimetrías halladas. Sin embargo, logramos explicar estas asimetrías cuando Pa y Pb variaban según la osmolaridad externa. Aún más, el modelo predice permeabilidades para Pa significativamente mayores en las células transfectadas con acuaporina-2 que en las células nativas, consistentemente con nuestros resultados experimentales (p<<0,001). El modelo permite concluir que la osmolaridad externa determinaría la permeabilidad osmótica transepitelial mediante la modulación de las permeabilidaes individuales.