Agua y sal

La Real Academia Sueca de Ciencias nos anunció ayer la concesión del Premio Nobel en Química a dos investigadores, ambos médicos, 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 descripción estructural y funcional de los canales iónicos, en concreto de los canales de potasio.

Perforando las membranas, los canales facilitan el paso de iones y moléculas a su través. Los canales no son sino proteínas que con la función específica de dejar pasar adaptan su función a la célula en la que se expresan. No es por tanto sorprendente que por su función los agrupemos en familias, que en unos casos permanezcan constantemente abiertos, que en otros sólo se abran en respuesta a estímulos específicos, y que en otros aparezcan en las membranas solamente cuando son necesarios.

Mantenimiento de las constantes celulares, provisión de función, coordinamiento celular, y adaptación celular al medio, son algunas de las funciones más importantes de los canales de membrana.

La evidencia de que existen canales de agua en la célula se remonta a la mitad del siglo diecinueve. Sin embargo, a pesar de ello, también a que somos prácticamente agua, y a que miles de millones de moléculas de agua atraviesan un único canal de agua por segundo, la explicación a esta vieja constatación tiene tan sólo trece años.

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 glóbulos rojos, el que en una conversación plagada, cómo no, de bromas, le sugirió que "aquella banda visible en el gel podría ser el canal de agua". Peter también dice que sólo ha hecho un experimento en su vida (no es verdad), el de estudiar la habilidad de la proteína sospechosa, posteriormente bautizada como acuaporina, de dotar a las células 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 recobrarían su turgencia en minutos después de añadirles un vaso de agua. Tampoco nuestros riñones serían capaces de filtrar y después concentrar el agua y nos deshidrataríamos como sucede a los enfermos de diabetes insípida. No pocas muertes causadas por la ola de calor del pasado verano han podido deberse a la deshidratación causada por el mal funcionamiento de las acuaporinas

El premio también reconoce a MacKinnon por describir el funcionamiento de un canal iónico a nivel atómico. Ni más ni menos, más allá de la ciencia ficción, la visualización y descripción de una máquina molecular en pleno funcionamiento. Brevemente, sus experimentos nos permiten ver y nos describen a nivel atómico, cómo y porqué un canal deja pasar un ión, el potasio, y no otro, el sodio. Para los profanos que se preguntan cómo escoge el canal entre uno y otro ión, la respuesta reside en la habilidad del canal de potasio para despojar al ión de su capa de agua y coordinarlo con los átomos de oxígeno de forma idéntica a cómo se coordinada con el oxígeno de aquella. Una vez más, el mal funcionamiento de los canales, en este caso el de potasio, se asocia a serias enfermedades del sistema nervioso nervioso y a patologías cardíacas y del sistema muscular.

Para terminar, sé que Peter lo quiere así, pues lo repite continuamente, detrás de él está su director de tesis en la Johns Hopkins, Pedro Cuatrecasas, un americano nacido en la avenida madrileña 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 cromatografía 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 investigación en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, del CSIC.