Descoberta una família de canals moleculars en vertebrats que pot haver estat clau en l’adaptació dels peixos a la vida marina

És el resultat d’un estudi liderat per investigadors de l’IRTA i la Universitat de Bergen, a Noruega, i que publica la revista Communications Biology

Al llarg de l’evolució, els peixos han desenvolupat diverses adaptacions fisiològiques per viure a l’aigua dolça o a la salada. En les espècies d’aigua dolça, el principal mecanisme fisiològic consisteix a evitar l’entrada massiva d’aigua a l’organisme mitjançant l’osmosi. En el cas dels peixos d’aigua salada, la concentració de sals minerals de la seva sang és una quarta part de la de l’aigua de mar; per això, també per osmosi, obtenen aigua pura a partir de l’aigua salada de l’exterior.

Les espècies marines dessalinitzen l’aigua del mar, la transporten i l’absorbeixen al llarg del tub digestiu, i excreten l’excés de sals a través de les brànquies. Se sap que la filtració de l’aigua es fa a l’intestí a través de les aquaporines ―unes proteïnes presents en les membranes cel·lulars, en què creen uns porus per on circula l’aigua―, tot i que fins fa poc es desconeixia com aquestes es regulen. 

Ara, en el marc d’un estudi liderat per investigadors de l’Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries (IRTA) i la Universitat de Bergen, a Noruega, a l’Institut de Biotecnologia i Biomedicina (IBB) de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), s’ha descobert una nova subfamília d’aquaporines, l’aquaporina-14 (Aqp14), que podria haver tingut un paper important en l’adaptació dels peixos als canvis de la salinitat ambiental i, per tant, en la seva adaptació a la vida marina. Els resultats de l’estudi, en què han participat investigadors de l’Institut de Recerca Marina, també de Noruega, s’han publicat a la revista Communications Biology.

Per dur-lo a terme, es van analitzar més de 200 genomes i es van comparar les relacions filogenètiques entre els gens de les aquaporines. El resultat va ser la descoberta de l’Aqp14, que es troba en tots els mamífers ―a excepció dels euteris (és a dir, els mamífers en què l’embrió es desenvolupa a l’úter) que es relacionen amb la mare per la placenta.

La singularitat d’aquesta aquaporina, tal com apunta Joan Cerdà, investigador de l’IRTA i colíder de l’estudi, és que «a pesar que l’Aqp14 pertany a la subfamília d’aquaporines selectives d’aigua, també pot transportar també una àmplia gamma de substàncies com el glicerol, la urea, el peròxid d’hidrogen o l’amoníac». 

A més, els investigadors també han descobert que la regulació dels processos d’osmosi en els peixos es fa per mitjà de la vasotocina i la isotocina, dos neuropèptids que actuen com a hormones i activen o desactiven el transport de l’Aqp14 a la membrana cel·lular. Segons François Chauvigné, també investigador de l’IRTA i primer autor de l’article, «això fa pensar que l’Aqp14 pot tenir un paper clau en els mecanismes fisiològics d’adaptació dels peixos als canvis de salinitat del medi ambient». A més, la troballa «permet entendre millor els mecanismes pels quals en els peixos marins l’aigua es reabsorbeix a l’intestí», afegeix l’investigador. 

A més de Joan Cerdà i François Chauvigné, per part de l’IRTA també ha participat en l’estudi la investigadora Alba Farré. 

Article de referència: Chauvigné, F.; Yilmaz, O; Ferré, A.; Fjelldal, P.G.; Finn, R.N. & Cerdà, J. 2019. “The vertebrate Aqp14 water channel is a neuropeptide-regulated polytransporter”. Communications Biology DOI: 10.1038/s42003-019-0713-y