Аквапорины и транспорт воды в роговице

эпителием, экспрессирующим AQP1. На основании иммуногистохимических данных об экспрессии AQP1 в эпителиальных клетках переднего полюса хрусталика было проверено участие AQP1 в проницаемости эпителия хрусталика для воды и образовании катаракты (36). Осмотическая проницаемость для воды, измеренная в окрашенных кальцеином эпителиальных клетках интактных хрусталиков по изменению флуоресценции в ответ на осмотические градиенты, в хрусталиках мышей без AQP1 была снижена примерно втрое. Удаление аквапорина 1 не изменяло исходную морфологию и прозрачность хрусталика, хотя базальное содержание воды у мышей без AQP1 было значимо повышено, по данным гравиметрии в градиентах керосин–бромбензол и отношения влажной и сухой массы. Образование катаракты индуцировали in vitro инкубацией хрусталиков в растворе с высоким содержанием глюкозы. Утрата прозрачности резко ускорялась в хрусталиках без AQP1, помещённых в 55 мМ раствор глюкозы на 18 часов, по данным анализа оптического контраста изображений сетки в проходящем свете. In vivo образование катаракты значимо ускорялось в мышиной модели токсичности ацетаминофена. Таким образом, аквапорин 1 способствует сохранению прозрачности хрусталика и противодействует образованию катаракты, что указывает на возможность индукции AQP1 для замедления катарактогенеза. Как упоминалось выше, связь мутаций AQP0 с катарактой хорошо установлена. Недавние данные указывают на функционирование AQP0 в волокнах хрусталика как водного канала, зависимого от pH и кальция (37), хотя связь между проницаемостью волокон хрусталика для воды и его помутнением неизвестна.

Аквапорин 4, передача сигнала в сетчатке и отёк после повреждения

Аквапорин 4 сильно экспрессируется в клетках Мюллера, особенно в периваскулярных отростках и концевых ножках (обращённых к капиллярам сетчатки и стекловидному телу), где, как предполагается, он образует мультибелковый комплекс с калиевым каналом входящего выпрямления Kir4.1 (38, 39). По аналогии с его ролью в астроглии мозга и поддерживающих клетках улитки (40), предполагается, что AQP4 клеток Мюллера поддерживает объём внеклеточного пространства и концентрацию K+ при возбуждении биполярных клеток. У мышей без аквапорина 4 передача сигнала в сетчатке слегка изменена, о чём свидетельствуют сниженные амплитуда и латентность b-волны электроретинограммы (ЭРГ) (21), что указывает на функциональную связь между выведением воды и K+. Удаление аквапорина 4 в клетках Мюллера защищает также от отёка и гибели ганглиозных клеток после ишемии сетчатки (17). Поэтому ингибиторы аквапорина 4 могли бы ограничивать патологию внутренней сетчатки при сосудисто-окклюзионных и других ишемических заболеваниях, вызывающих цитотоксический (клеточный) отёк.

Роль аквапоринов в роговице

Аквапорин 1 в эндотелии роговицы: его роль в прозрачности роговицы

Сохранение прозрачности роговицы требует точной регуляции содержания воды в строме (41, 42). Аквапорин 1 экспрессируется в эндотелиальных клетках роговицы, а AQP 3 и 5 — в эпителиальных. Чтобы проверить возможное участие AQP в поддержании объёма, прозрачности и толщины роговицы, у мышей дикого типа и без AQP1 измерили проницаемость для воды и реакцию на экспериментальное набухание (43). По сравнению с мышами дикого типа, у которых толщина роговицы 123 мкм, у мышей без AQP1 толщина роговицы была меньше (101 мкм). Толщину измеряли на фиксированных глазах (рис. 3A), а также