Descubrimiento en pez cebra puede desvelar función del riñón humano
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ROCHESTER, Minnesota — 19 de febrero de 2014 — Los científicos dicen que el descubrimiento de cómo pasan los iones de sodio a través de las agallas del pez cebra puede ser la clave para entender una función clave del riñón humano. Los resultados de la colaboración entre Mayo Clinic y el Instituto Tecnológico de Tokio aparecen publicados en la edición electrónica de la Revista Americana de Fisiología Regulatoria, Integradora y Comparativa
Los científicos descubrieron una proteína que se encarga del intercambio de gases en las agallas del pez. Concretamente, estudiaron y caracterizaron el intercambiador de Na+/H+ (sodio e hidrógeno), llamado NHE3, encargado de controlar los iones de sodio e hidrógeno a lo largo de las agallas del pez. Los científicos también demostraron directamente que el NHE3 puede funcionar como intercambiador de Na+/NH4+ (sodio y amonio).
“La importancia de esto radica en que los peces tienden a imitar el proceso humano”, explica el Dr. Michael Romero, fisiólogo de Mayo Clinic que trabaja en nefrología. “Esa es la maravilla de la fisiología comparativa: muchos órganos funcionan mediante procesos bastante similares, incluso hasta el punto de la transferencia iónica”.
En este caso, la proteína permite absorber los iones de sodio de la orina en formación y simultáneamente elimina los productos de desecho de las células de funcionamiento normal, manteniendo así el equilibrio corporal y fungiendo de sistema ahorrador de energía. Los científicos dicen que la misma proteína NHE3 desempeña una función similar en el intestino, páncreas, hígado, pulmones y sistema reproductor.
Las agallas de los peces fungen de sistema de transporte: los iones de sodio son nutrientes y el amonio elimina los desechos. Se trata de un proceso clave que permite al pez cebra extraer iones de sodio del agua fresca. En los humanos, si bien el NHE3 participa en el sistema de control de desechos ácidos del riñón, no se había analizado bien ese proceso en los seres humanos. Una parte del proceso de control de los ácidos en el riñón humano es la “amoniogénesis”, que requiere que la primera porción del túbulo renal (túbulo proximal) exporte amoníaco y/o amonio. Desde el punto de vista fisiológico, se ha supuesto que el NHE3 puede realizar un intercambio Na+/NH4+, pero nunca se lo había demostrado experimentalmente.
La amoniogénesis y la mayor absorción renal de bicarbonato de sodio están parcialmente controladas por el sistema de renina-angiotensina-aldosterona (RAAS, por sus siglas en inglés), y por ello este trabajo permite entender mejor la hipertensión en los humanos. Los científicos dicen que los resultados obtenidos en los peces pueden servir de pista o punto de partida para el análisis del proceso en los humanos. Además, esperan continuar estudiando otras especies para, en última instancia, lograr describir mejor el proceso humano.
La investigación estuvo financiada por ambas instituciones. Otros autores del trabajo son: por parte del Instituto Tecnológico de Tokio, Yusuke Ito y los doctores Akira Kato y Shighisa Hirose; por parte de Mayo Clinic, el Dr. Taku Hirata. Yusuke Ito visitó Mayo Clinic en calidad de estudiante de postgrado, y el Dr. Akira Kato visita Mayo Clinic actualmente como colaborador en investigación con el Dr. Romero.
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