Agua y sal

La Real Academia Sueca de Ciencias nos anunci¨® ayer la concesi¨®n del Premio Nobel en Qu¨ªmica a dos investigadores, ambos m¨¦dicos, Peter Agre y Roderick MacKinnon. Lo hace por su trabajo sobre el funcionamiento de los canales que operan en las membranas celulares. Al primero se le reconoce el descubrimiento de los canales que utiliza el agua para cruzarlas y al segundo la descripci¨®n estructural y funcional de los canales i¨®nicos, en concreto de los canales de potasio.

Perforando las membranas, los canales facilitan el paso de iones y mol¨¦culas a su trav¨¦s. Los canales no son sino prote¨ªnas que con la funci¨®n espec¨ªfica de dejar pasar adaptan su funci¨®n a la c¨¦lula en la que se expresan. No es por tanto sorprendente que por su funci¨®n los agrupemos en familias, que en unos casos permanezcan constantemente abiertos, que en otros s¨®lo se abran en respuesta a est¨ªmulos espec¨ªficos, y que en otros aparezcan en las membranas solamente cuando son necesarios.

Mantenimiento de las constantes celulares, provisi¨®n de funci¨®n, coordinamiento celular, y adaptaci¨®n celular al medio, son algunas de las funciones m¨¢s importantes de los canales de membrana.

La evidencia de que existen canales de agua en la c¨¦lula se remonta a la mitad del siglo diecinueve. Sin embargo, a pesar de ello, tambi¨¦n a que somos pr¨¢cticamente agua, y a que miles de millones de mol¨¦culas de agua atraviesan un ¨²nico canal de agua por segundo, la explicaci¨®n a esta vieja constataci¨®n tiene tan s¨®lo trece a?os.

Si uno ha de creer a Peter, fue su amigo del alma Van Benett, un obsesivo estudioso de la membrana celular y en concreto de los gl¨®bulos rojos, el que en una conversaci¨®n plagada, c¨®mo no, de bromas, le sugiri¨® que "aquella banda visible en el gel podr¨ªa ser el canal de agua". Peter tambi¨¦n dice que s¨®lo ha hecho un experimento en su vida (no es verdad), el de estudiar la habilidad de la prote¨ªna sospechosa, posteriormente bautizada como acuaporina, de dotar a las c¨¦lulas con capacidad para tomar agua e hincharse bajo la luz del microscopio. Si no fuera por la acuaporina, el tallo y las hojas de la planta que desfallece en el tiesto sin riego, no recobrar¨ªan su turgencia en minutos despu¨¦s de a?adirles un vaso de agua. Tampoco nuestros ri?ones ser¨ªan capaces de filtrar y despu¨¦s concentrar el agua y nos deshidratar¨ªamos como sucede a los enfermos de diabetes ins¨ªpida. No pocas muertes causadas por la ola de calor del pasado verano han podido deberse a la deshidrataci¨®n causada por el mal funcionamiento de las acuaporinas

El premio tambi¨¦n reconoce a MacKinnon por describir el funcionamiento de un canal i¨®nico a nivel at¨®mico. Ni m¨¢s ni menos, m¨¢s all¨¢ de la ciencia ficci¨®n, la visualizaci¨®n y descripci¨®n de una m¨¢quina molecular en pleno funcionamiento. Brevemente, sus experimentos nos permiten ver y nos describen a nivel at¨®mico, c¨®mo y porqu¨¦ un canal deja pasar un i¨®n, el potasio, y no otro, el sodio. Para los profanos que se preguntan c¨®mo escoge el canal entre uno y otro i¨®n, la respuesta reside en la habilidad del canal de potasio para despojar al i¨®n de su capa de agua y coordinarlo con los ¨¢tomos de ox¨ªgeno de forma id¨¦ntica a c¨®mo se coordinada con el ox¨ªgeno de aquella. Una vez m¨¢s, el mal funcionamiento de los canales, en este caso el de potasio, se asocia a serias enfermedades del sistema nervioso nervioso y a patolog¨ªas card¨ªacas y del sistema muscular.

Para terminar, s¨¦ que Peter lo quiere as¨ª, pues lo repite continuamente, detr¨¢s de ¨¦l est¨¢ su director de tesis en la Johns Hopkins, Pedro Cuatrecasas, un americano nacido en la avenida madrile?a de Reina Victoria (entonces Pablo Iglesias) puesto en fuga con su familia por la victoria franquista, un eterno candidato a este mismo premio por su desarrollo de la cromatograf¨ªa de afinidad y sus estudios pioneros con los receptores de membrana, receptores entre los que destaca el de la insulina.

Ignacio Sandoval es profesor de investigaci¨®n en el Centro de Biolog¨ªa Molecular Severo Ochoa, del CSIC.