Co jsou aquaporiny?

Aquaporin je specializovaný protein umístěný v buněčné membráně tělesných buněk. Tvoří mechanismus zodpovědný za čerpání vody do a z buňky podle potřeby. Aquaporiny jsou součástí velké rodiny hlavních vnitřních proteinů, proteinů, které vytvářejí póry nebo kanály v buněčné membráně, a snaží se regulovat složení vnitřku buňky.

Aquaporin objevil Peter Agre z Johns Hopkins University v roce 1992. Agre získal za svůj objev Nobelovu cenu za chemii za rok 2003. Během studie antigenu krevní skupiny Rh objevil aquaporiny seriózně, čímž vědeckou komunitu potvrdil dlouhodobá podezření, že existuje mechanismus pro transport vody přes buněčnou membránu.

Aquaporiny vedou vodu dovnitř a ven z buňky, ale zabraňují pohybu iontů a jiných solutů přes buněčnou zeď. Specializovaná forma aquaporinu, která se nazývá aquaglyceroporin, neumožňuje pohyb některých solutů do a ven z buňky, ale stejně jako běžné aquaporiny neumožňuje průchod nabitých částic nebo iontů. Některé soluty, které aquaglyceroporiny umožňují procházet buněčnou membránou, jsou amoniak, oxid uhličitý a močovina. Typy solutů povolených akvaporiny závisí na velikosti proteinového kanálu.

V současné době existuje u zvířat 13 známých akvaporinů, z nichž šest se nachází v ledvinách. Biologové mají podezření, že je ještě mnoho objevených. Rostliny mají také aquaporiny, které jsou nedílnou součástí transportu vody z půdy a kořenů do různých struktur rostlin.

Od svého objevu bylo zjištěno, že aquaporiny jsou zapojeny do řady lidských chorob. Pokud by s nimi mohlo být manipulováno, mohly by být dokonce klíčem k léčbě některých zdravotních problémů, jako je zadržování tekutin v důsledku srdečního infarktu nebo mrtvice. Mutace a nedostatky aquaporinu mohou také vést k onemocnění. Dědičný diabetes insipidus, porucha charakterizovaná nadměrným žízní a močením, je například způsobena mutací aquaporinu. Devicova choroba, také nazývaná neuromyelitida optica, autoimunitní porucha charakterizovaná zánětem zrakového nervu a míchy, je způsobena autoimunitními reakcemi proti aquaporinu.