Ventiler låter fiskarna lätta på trycket i cellerna

Regleringen av vätskebalansen i cellerna är livsviktigt för allt levande, men ibland räcker inte vätsketransporten genom cellmembranet till. Då används vattenkanaler, aquaporiner, som kan öppnas och stängas vid behov. Forskare har nu sett indikationer på en unik typ av snabbstängande ventil för vattenkanaler som i förlängningen kan få betydelse för framtagandet av mediciner mot bland annat cancer och alzheimer.

Fiskar lever i vattenmiljöer med olika salthalt, och vissa arter kan till och med leva upp till en vecka på land. Det ställer speciella krav på cellernas aquaporiner för att de ska kunna reglera vätskebalansen i väldigt olika miljöer. Genom att studera aquaporinerna hos klätterfisk (Anabas testudineus) som ibland tar sig upp på land har forskare vid Göteborgs universitetet kartlagt ett protein som verkar visa på en unik typ av snabbstängande vattenkanal. Resultaten redovisas i en vetenskaplig artikel i Life science alliance.

– I vår senaste studie presenterar vi den första högupplösta strukturen för en vattenkanal från fisk som finns i huden och gälarna. Vi ser att kanalen har en unik veckning på utsidan av cellen och det indikerar en ny typ av snabbstängande ventil för vattenkanaler som är specifik för vatten. Ventilen kan möjliggöra att kanalen öppnas och stängs snabbt beroende på den omväxlande miljön för fisken, säger Kristina Hedfalk, biokemist vid Göteborgs universitet.

Att förstå aguaporiners grundläggande reglering kan på sikt få betydelse för forskningen på nya läkemedel mot till exempel hjärnsvullnad, något som skulle kunna rädda liv efter olyckor och sjukdomar. Vid en hjärnsvullnad är det viktigt att kunna sänka trycket i hjärnan innan den tar skada. Genom att odla fram proteinet som styr vattenkanalen i laboratoriemiljö har forskarna identifierat egenskaper som kan reglera vätskebalansen i cellerna vid snabba förändringar.

Tidigare forskning har visat att hjärncellernas aquaporiner har en nedsatt funktion vid begynnande alzheimer, varför denna studie även kan komma att bli ett värdefullt steg till att utveckla mediciner inom detta område.

– Det är en viktig grundforskning där vi kan se det reglerande proteinet på molekylnivå. Förutom att det kan komma till nytta inom läkemedelsforskningen så är det också viktigt att förstå fiskars vattenkanaler för vår hantering av fisk vid odling så att fisken mår så bra som möjligt, säger Kristina Hedfalk.