Entomología, Ornitología y Herpetología: Investigación actual
Acceso abierto

abstracto

Funciones de las acuaporinas en la osmorregulación, la desecación y la resistencia al frío en insectos

Efraín Cohen

Para mantener la homeostasis del agua y la osmorregulación, y para facilitar la crioprotección o superar los desafíos de la desecación, los organismos de todos los taxones han utilizado canales transmembrana especiales y elaborados que median el transporte de moléculas de agua (acuaporinas, AQP), así como solutos de bajo peso molecular sin carga, como el glicerol (acuagliceroporinas). Sin embargo, algunos canales como Big Brain (BIB) en Drosophila juegan diferentes roles que están involucrados en la transducción de señales neuronales, la migración celular y la adhesión de célula a célula. Los insectos sanguinívoros y las garrapatas, o los insectos que se alimentan de la savia de las plantas, se enfrentan a grandes volúmenes de solutos ingeridos que deben eliminarse rápida y eficazmente. Los genes AQP que codifican proteínas de canales transmembrana funcionales se clonaron de varias especies de garrapatas y mosquitos, así como de xilema (cicadélidos verdes) y se alimentan de savia del floema (moscas blancas y pulgones). Las AQP se expresan en gran medida y abundantemente en órganos asociados con el equilibrio hídrico, como los túbulos de Malpighi y el tubo digestivo. En particular, se detectó abundancia de canales AQP en derivaciones intestinales como la cámara de filtro en los alimentadores de savia de plantas. Se estudiaron las AQP y la movilización de crioprotectores o protectores contra la deshidratación, como el glicerol y otros polioles, en insectos que superan condiciones ambientales extremas, como temperaturas bajo cero o desecación severa. La regulación transcripcional mediada por hormonas de los genes AQP se demostró en sistemas de insectos y vertebrados. El control postraduccional, relacionado con el tráfico de vesículas de membrana intracelular que contienen AQP a la ubicación adecuada en los dominios de la membrana celular, su acoplamiento y fusión con el compartimento de la membrana plasmática, el reciclaje y la degradación, así como la entrada de su poro, se asoció en gran medida con específicos pasos de fosforilación mediada por cinasas. La mayor parte de la investigación anterior se realizó con sistemas de mamíferos, sin embargo, varias líneas sólidas de evidencia muestran que los mismos mecanismos se aplican a los insectos. Dado que las AQP están estrechamente vinculadas a las condiciones fisiopatológicas humanas, se han convertido en objetivos prometedores para el desarrollo de fármacos. Asimismo, dado que los AQP son
importantes para la supervivencia de los artrópodos que se alimentan de sangre y savia de las plantas, se han sugerido como sitios objetivo atractivos para desarrollar agentes de control de plagas efectivos.