Interacción y regulación de canales iónicos por microtúbulos

Abstract

Los canales TRP (Transient Receptor Potential) son miembros de una superfamilia que hacen una contribución esencial a las actividades sensoriales en distintos tipos y funciones celulares. Una disfunción en el miembro de la subfamilia de las Policistinas, TRPP2, o policistina 2 (PC2) causa la enfermedad poliquistosis renal autosómica dominante (PQRAD). Nuestros trabajos previos demostraron que la PC2 es un canal catiónico no selectivo, permeable al Ca2+, que es expresado en el cilio primario (CP) de las células epiteliales renales donde estaría involucrado en el transporte de Ca2+ y la señalización celular. La PQRAD es considerada una “ciliopatía”, un síndrome genético asociado a la estructura/función del CP, una organela sensorial formada por una estructura de microtúbulos (MTs), el axonema, y una membrana especializada. Poco se sabía al momento de inicio del presente trabajo, cómo el Ca2+ externo regulaba a la PC2, particularmente en el CP. En el estudio de los posibles efectos del Ca2+ externo sobre la PC2 de las células epiteliales renales LLC-PK1 con la técnica de “patch clamp”, descubrimos que la misma está mediada por el CaSR, un receptor del tipo GPCR, cuyo ligando natural es el ión Ca2+. La presencia del CaSR y su co-localización con PC2 en células epiteliales renales se confirmó por inmunocitoquímica e inmunoprecipitación. Esto nos llevó a comprobar la existencia de un complejo molecular novedoso entre PC2 y CaSR, que es materia de estudio en nuestro laboratorio. También descubrimos que el axonema ciliar, compuesto de MTs, produce oscilaciones eléctricas reguladas por CaSR y PC2. Otro receptor, V2R, para vasopresina, también regularía la actividad eléctrica del axonema. Los estudios de la presente tesis, confirmarían la hipótesis de trabajo de que el CP actúa como una antena eléctrica para la transducción sensorial de señales ambientales. Los experimentos proveen evidencia de la conexión eléctrica entre canales ciliares y la maquinaria del axonema. El transporte electrodifusional de Ca2+ mediante canales ciliares, incluida la PC2, controlaría su actividad eléctrica por medio de los MTs y así, la morfología ciliar, central en la génesis de la PQRAD.