Este documento describe las acuaporinas expresadas en el riñón y su papel en varias enfermedades renales. Ocho acuaporinas (AQP1, AQP2, AQP3, AQP4, AQP5, AQP6, AQP7 y AQP11) se expresan en diferentes segmentos renales para mantener la función normal. Las mutaciones en AQP2 causan diabetes insípida nefrogenica. Los niveles de AQP también se ven afectados en daño renal agudo, nefropatía diabética, enfermedad renal poliquíst

1. Acuaporinas en
Enfermedades Renales
DR. ARTURO REYES MARIN.
R1 NEFROLOGIA : JANET MARTINEZ
SANTIAGO

2. Acuaporinas
(AQP)
Familia de canales transmembrana altamente selectivos que
principalmente transportan agua a través de la célula y
algunos facilitan solutos de bajo peso molecular.
AQP selectivas: AQP0, AQP1,
AQP2, AQP4, AQP5, AQP6 y
AQP8 que también se
como acuaporinas ortodoxas.
Acuagliceroporinas: AQP3,
AQP7, AQP9 y AQP10 son
permeables al agua y a
solutos pequeños sin carga,
como el glicerol y la urea.
AQP3 AQP8 y AQP9 transportan peróxido de hidrógeno (H2O2)
La tercera subfamilia denominada superacuaporinas: AQP11 y AQP12 tiene una baja homología a nivel de
aminoácidos con otras AQP clásicas.
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3. EXPRESIÓN DE LA FUNCIÓN FISIOLÓGICA DE AQP EN EL RIÑÓN
Se expresan ocho AQP1, AQP2,
AQP3, AQP4, AQP5, AQP6, AQP7 y
AQP11,
En diferentes segmentos y varias
células para mantener la función
normal de concentración de orina, el
desarrollo de tejidos y el metabolismo
de sustancias.
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4. AQP1
AQP1 es un canal permeable al agua altamente
selectivo.
Los ratones defectuosos con AQP1 exhiben poliuria,
que indica su papel clave en la formación de
hipertonicidad.
Ubicado en la membrana plasmática apical y
basolateral del túbulo proximal, las ramas delgadas
descendentes de Henle y los vasos rectos
descendentes para mediar la reabsorción de agua.
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5. AQP2
La función de reabsorción de agua de AQP2 está regulada por (AVP) mediante el aumento de la producción
intracelular de adenosina monofosfatasa cíclica (cAMP) y la fosforilación adicional de AQP2 en Ser256 y Ser269
para estimular el tráfico intracelular de AQP2 hacia la membrana plasmática
Involucradas en la regulación de la concentración de orina
y se encuentra en la membrana apical de las células
principales en el conducto colector.
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6. Acuaporinas en Enfermedades Renales.Jinzhao He y Baoxue Yang En t. J. Mol. ciencia2019,

7.  Se localiza
constitutivamente en la
membrana basolateral de las
células principales de la
corteza y del conducto
colector medular externo.
 Regulada por la sed, la AVP
y la aldosterona.
AQP4
 Principalmente en la membrana
basolateral de las células
principales del segmento medular
del conducto colector.
 La proteína quinasa C y la
dopamina en lugar de la AVP
afectan la fosforilación de AQP4
para regular la permeabilidad al
agua.
AQP3
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8. Se encuentra en las células intercaladas de tipo B de
los conductos colectores.. AQP6 se localiza en las
vesículas intracelulares de células intercaladas y se
colocaliza con H+-ATPasa.
AQP6 apenas transporta agua desde la membrana a
menos que tenga un valor de Ph bajo.
AQP6
Apenas transporta agua desde la
membrana a menos que tenga un
valor de ph bajo.
AQP5
La función de AQP5 y AQP6 en el riñón aún no está clara.
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9. AQP7
se expresa en el borde en cepillo del
segmento S3 del túbulo proximal y muestra
un gran efecto sobre el metabolismo al
regular el transporte de glicerol.
La expresión defectuosa de AQP7 tiene
poco efecto sobre la permeabilidad al agua
de los túbulos proximales, pero está
asociada con trastornos metabólicos
significativos, como la obesidad y la
resistencia a la insulina
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10. AQP11
Se localiza únicamente en la membrana del retículo
endoplásmico (RE) de las células tubulares proximales.
La función de transporte de AQP11 es controvertida con
respecto a si transporta agua y glicerol o solo glicerol
Los ratones knockout para AQP11 desarrollan uremia
debido a los quistes renales derivados del túbulo proximal.
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11. DEFICIENCIA FUNCIONAL DE AQP2 CAUSA NDI
La NDI es una enfermedad
rara caracterizada por
poliuria y polidipsia.
Los pacientes con NDI
producen alrededor de 12
L de orina por 24 h.
La NDI congénita es
causada por la mutación
del gen AVP receptor 2
(alrededor del 90 %) o
AQP2 (alrededor del 10
%).

12. Las mutaciones de
AQP2 en pacientes
con NDI son de
herencia autosómica
recesiva.
En pacientes, la
excreción urinaria de
AQP2 podría usarse
para evaluar la
mutación de AVPR2.
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13. NDI ADQUIRIDA
Hasta ahora, el tratamiento
para NDI en la clínica
incluye principalmente
modulación de la dieta,
diuréticos tiazídicos,
amilorida e inhibidores de la
síntesis de prostaglandinas
Resultado de sustancias químicas, anomalías
electrolíticas y uropatía obstructiva
La NDI inducida por litio es la causa más común entre
los pacientes, debido al amplio uso del litio para los
trastornos psiquiátricos, que afecta la función AQP2.
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14. Mecanismo fisiologiacos implicados en NDI
La señalización de PKA se ha identificado como una vía tradicional para
explorar los mecanismos subyacentes y los objetivos terapéuticos de NDI.
La eliminación o inhibición de la adenilato ciclasa 6 o la glucógeno sintasa
quinasa 3β (GSK3β) disminuyó el nivel de cAMP y redujo la expresión de
AQP2 para provocar NDI.
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15. la matriz extracelular (ECM) afecta la
expresión de AQP2 y podría abrir
nuevos caminos para el tratamiento
de NDI.
La quinasa ligada a integrina (ILK)
como una proteína de andamiaje que
vincula la ECM con la señalización
intracelular aumentó la expresión de
AQP2 mediante la activación del eje
ILK/GSK3β/NFAT y la caída de ILK
mostró un síntoma de NDI
El receptor 4 de prostaglandina E2 y el receptor de (pro) renina juegan
papel importante en la regulación de la expresión de AQP2 y la
de concentración de orina mediante la activación de la vía cAMP / PKA
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16. AQPs en Daño Renal Agudo
La LRA puede ser provocada por
• Factores prerrenales (casi 60%; insuficiencia cardíaca, sepsis, fármacos)
• Factores intrarrenales (aproximadamente 35%; necrosis tubular aguda
inducida por sustancias nefrotóxicas, nefritis intersticial, depósito
intrarrenal)
• Factores posrenales (casi 5%; tumor , coágulo, vejiga neurogénica
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17. La lesión renal por isquemia/reperfusión (I/R)
Un estudio informó que la LRA inducida por endotoxemia es más grave en ratones knockout para AQP1,
lo que implica la importancia del canal AQP1.
La lesión renal por
isquemia/reperfusión
es una causa frecuente de
LRA.
AQP está estrechamente
relacionada con la LRA
inducida por I/R
Se ha demostrado que la
expresión de proteínas
AQP1, AQP2 y AQP3
disminuyó
significativamente, lo que
podría explicar el defecto
en la concentración
urinaria en ratones I/R
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19. AQP en nefropatía diabética
 AQP11 rs2276415 está asociada con la
progresión de la ERC como factor genético
AQP estaba desregulada en pacientes con DN.
AQP5 aumenta en el tejido renal de pacientes con DN y AQP2 y AQP5 en orina
se han identificado como nuevos biomarcadores potenciales de nefropatía
diabética con características de sensibilidad, aparición temprana y baja
invasividad
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20. AQPs en la enfermedad renal poliquística
Las mutaciones depkd1(85%)
ypkd2(15%), que codifican policistina 1
(PC1) y policistina 2 (PC2)
respectivamente, provocan la
y el agrandamiento de quistes renales
en la PQRAD
La poliquistosis renal autosómica dominante (ADPKD) es una enfermedad hereditaria
común que afecta a 1/1000–1/400 personas en todo el mundo.
El 50% de los pacientes hasta la sexta década de la vida llegan a la ESRD con
manifestaciones extrarrenales, como quistes hepáticos, aneurismas cerebrales y
trastornos cardiovasculares.
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21. Se caracteriza por múltiples
quistes bilaterales llenos de
líquido, parénquima renal
funcional dañado y función
renal reducida, y se manifiesta
con una proliferación excesiva
del epitelio renal, secreción de
líquido quístico y fibrosis
intersticial.
Tolvaptán, antagonista del
receptor de AVP tipo 2, ha
sido aprobado por la FDA
para el tratamiento de la
PQRAD
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22. lAQP1 aumenta la acumulación y la translocación de
β-catenina en el núcleo para promover la
transcripción de los genes diana Wnt.
AQP1 tiene una gran posibilidad de inhibir la
señalización de Wnt y muestra potencial para
retardar la progresión de los quistes renales
La sobreexpresión y la mala localización de AQP2
en el citoplasma de las células colectoras se
observaron en
ratones mutantes HIF-1α, con formación de
quistes renales y defecto de concentración
urinaria
La eliminación deAqp11causó la formación de quistes en el túbulo proximal en el riñón, que resulta del tráfico
defectuoso de PC1
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23. AQP1 en carcinoma de células renales
Se ha identificado que el nivel de orina de
AQP1 es un biomarcador de diagnóstico
sensible, específico y confiable para el
papilar y de células claras.
El carcinoma de células renales (RCC) es la
neoplasia más común en el riñón y representa
casi el 3% ~ 4% de los tumores malignos en
adultos.
Alrededor del 30% de los pacientes no son
para ser curados mediante resección quirúrgica
debido a metástasis tumorales.
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24. AQPs en Fibrosis Renal
 La expresión reducida de AQP1, AQP2 y
AQP4 se observó en ratones con
hidronefrosis
Un estudio in vitro que utilizó células epiteliales tubulares proximales humanas mostró que la
expresión de AQP1 disminuyó en el modelo de EMT inducida por ácido aristolóquico 1 (AA-1) y fue
regulada por la señalización de ERK1 / 2, lo que implica que AQP1 podría ser un nuevo objetivo para
EMT
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