Co to są akwaporyny?

Akwaporyna to specjalistyczne białko znajdujące się w błonie komórkowej komórek ciała. Tworzy mechanizm odpowiedzialny za pompowanie wody do i z komórki w razie potrzeby. Akwaporyny są częścią dużej rodziny głównych białek wewnętrznych, białek, które tworzą pory lub kanały w błonie komórkowej i działają w celu regulacji składu wnętrza komórki.

Akwaporyna została odkryta przez Petera Agre z Johns Hopkins University w 1992 roku. Agre otrzymał w 2003 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii za swoje odkrycie. Odkrył przypadkowo akwaporyny podczas badań nad antygenem grupy krwi Rh, potwierdzając długo utrzymywane podejrzenia społeczności naukowej, że istnieje mechanizm transportu wody przez błonę komórkową.

Akwaporyny przewodzą wodę do i z komórki, ale zapobiegają przemieszczaniu się jonów i innych substancji rozpuszczonych przez ścianę komórki. Specjalna forma akwaporyny, zwana aquaglyceroporyną, pozwala na ruch niektórych substancji rozpuszczonych do i z komórki, ale podobnie jak zwykłe akwaporyny, nie przepuszcza przez nie naładowanych cząstek lub jonów. Niektóre substancje rozpuszczone, które akwagliceroporyny pozwalają na przenikanie przez błonę komórkową, to amoniak, dwutlenek węgla i mocznik. Rodzaje substancji rozpuszczonych dopuszczonych przez akwaporyny zależą od wielkości kanału białkowego.

Obecnie istnieje 13 znanych akwaporyn u zwierząt, z czego sześć znajduje się w nerce. Biolodzy podejrzewają, że jest jeszcze wiele do odkrycia. Rośliny mają również akwaporyny, które są integralne z transportem wody z gleby i poprzez korzenie do różnych struktur roślin.

Od czasu ich odkrycia stwierdzono, że akwaporyny są zaangażowane w wiele chorób u ludzi. Jeśli można nimi manipulować, mogą nawet stanowić klucz do leczenia niektórych problemów medycznych, takich jak zatrzymanie płynów wynikające z zawału serca lub udaru mózgu. Mutacje i niedobory akwaporyny mogą również prowadzić do chorób. Dziedziczna moczówka prosta, zaburzenie charakteryzujące się nadmiernym pragnieniem i oddawaniem moczu, wynika na przykład z mutacji akwaporyny. Choroba Devica, zwana także neuromyelitis optica, zaburzeniem autoimmunologicznym charakteryzującym się zapaleniem nerwu wzrokowego i rdzenia kręgowego, jest spowodowana reakcjami autoimmunologicznymi przeciwko akwaporynie.