Transporte asociado de agua y solutos: una nueva concepción en el movimiento de agua en los tejidos animales y vegetales

RIVAROLA, VALERIA; TORIANO, ROXANA; FORD, PAULA; AMODEO, GABRIELA; DORR, RICARDO; PARISI, MARIO

Bariloche - Argentina

Congreso; XXV Congreso de la Sociedad Argentina de Biofísica; 1996

Sociedad Argentina de Biofísica

Se acepta generalmente que los movimientos netos de agua (Jw) serían exclusivamente debidos a la presencia de gradientes de presión hidrostática u osmótica. Es así que el denominado "transporte isotónico" observado en las barreras epiteliales se explica postulando la generación, "en algún lugar", de un gradiente osmótico que "arrastra agua". Esto se ha desarrollado, en el caso de la absorción, en el denominado "standing gradient model" (1). Por analogía un mecanismo similar se postula para la secreción isotónica. Sin embargo una idea alternativa ha sido planteada recientemente: el cotransporte agua: solutos (2). Las líneas celulares epiteliales cultivadas sobre soporte permeable son un excelente modelo para el estudio de estos fenómenos, dada la existencia de un solo tipo celular (eventualmente clonado) formando una monocapa en ausencia de estructuras supra o infra epiteliales. Nosotros hemos estudiado las líneas Caco2, T84 y MDCK cultivadas sobre filtros Nucleopore de 3m m de diámetro de poro. Se midió el Jw neto transepitelial por un dispositivo desarrollado en el laboratorio (sensibilidad 50 nl). Se midieron asimismo flujos unidireccionales de Cl- y Na+, D V, resistencia y CCC. Estas medidas se correlacionaron con estudios por microscopía óptica y electrónica. En el caso de las células CaCo2 se observó que las mismas pueden desarrollar un comportamiento secretorio espontáneo, en ausencia de gradientes osmóticos, hidrostáticos o químicos transepiteliales (Jw = (-0.97 ± 0.32) µl.min-1.cm-2). Simultáneamente se midió un flujo neto, saliente, de Cl- de (- 2.05 ± 0.40) m Eq.h-1.cm-2 y Na+ de (-1.28 ± 0.30) m Eq.h-1.cm-2. Esto implicaría una relación de 1577 moléculas de agua translocadas por par Na+-Cl-, con una concentración para estos iones de alrededor de 35 mEq.l-1. En el caso de las células T84 el Jw espontáneo inicial (en presencia de un D P = 5 cm de agua) fue de (-0.12 ± 0.03) µl.min-1.cm-2. Al crearse un gradiente osmótico externo la permeabilidad osmótica (Posm) observada fue de (1.66 ± 0.33) x 10-3 cm.s-1, con un Jw absortivo asociado a vacuolización citoplasmática. Finalmente en el caso de las células MDCK el Jw secretorio espontáneo en ausencia de gradiente fue de (0.28 ± 0.06) µl.min-1.cm-2. El establecimiento de un D Osm transepitelial generó aquí una fuerte polarización transepitelial (D V antes (-1.5 ± 0.3) mV y después (-8.4 ± 0.7) mV). Todos estos datos sugieren fuertemente la existencia de un transporte acoplado agua-soluto que, sin embargo, espera una confirmación molecular. Los mecanismos involucrados en los sistemas modelos aquí utilizados serían válidos, de acuerdo a nuestra hipótesis, tanto en tejidos animales como vegetales.