Аквапорины и транспорт воды в роговице

в секреции водянистой влаги, подтвердился, а также был открыт ряд неожиданных функций.

Роль аквапоринов в физиологии млекопитающих по фенотипам мышей, лишённых AQP

Анализ внеглазного фенотипа трансгенных мышей, лишённых определённых AQP, дал значительное понимание их физиологической роли применительно к глазу (обзор в 11). Мыши, лишённые AQP 1–4, имеют дефект концентрационной способности почек (12). При дефиците AQP5 нарушается почти изоосмолярная секреция жидкости слюнными и подслизистыми железами дыхательных путей (13). Из этих находок и связанных с ними исследований механизмов следует, что высокая трансэпителиальная проницаемость для воды способствует быстрому транспорту воды в ответ на активный трансэпителиальный транспорт солей. Как показано на рис. 2A, удаление AQP нарушает осмотическое уравновешивание, и секретируется меньший объём относительно гипертоничной жидкости, как это выявлено для секреции слюны у мышей без AQP5. Участие AQP в секреции жидкости имеет отношение к секреции водянистой влаги цилиарным эпителием глаза (14). На рис. 2B показан второй механизм участия AQP в физиологии млекопитающих: они облегчают пассивный, осмотически обусловленный транспорт воды, как при осмотическом извлечении воды в собирательных трубочках почки. Родственная роль AQP — в патофизиологии накопления тканевой жидкости, как выявлено для AQP4 при отёке мозга (15). Аквапорин 4 облегчает вход воды в мозг и выход из него в ответ на клинически значимые стимулы, например нарушение клеточного ионного гомеостаза при цитотоксическом отёке мозга (16). Участие AQP4 в набухании тканей имеет отношение к отёку и повреждению сетчатки после травмы (17). На рисунке не показана отдельная роль AQP4 в передаче нервного сигнала, значимая для сетчатки и, возможно, связанная с AQP4-зависимой динамикой внеклеточного пространства и буферизацией K+ при участии Kir4.1 (18, 19). У мышей без AQP4 изменены порог и длительность судорог (20) и, как описано ниже, отклонены от нормы электроретинограммы (21).

Рис. 1. Места движения воды и экспрессии аквапоринов (AQP) в тканях глаза. (A) Схема физиологических перемещений воды через различные клеточные барьеры в глазу. (B) Места экспрессии белков AQP в глазу. Обозначения: конъюнктива, сетчатка, хрусталик, роговица, радужка, трабекулярная сеть, цилиарное тело, движение жидкости, стекловидное тело, водянистая влага, слёзная железа, склера, зрительный нерв, эпителий хрусталика, эндотелий роговицы, эпителий роговицы, волокна хрусталика, клетки Мюллера, кератоциты, цилиарный эпителий, микрососуды сетчатки; AQP0, AQP1, AQP3, AQP4, AQP5.