Transferencia génica de aquaporinas al hígado de rata: Modulación de los mecanismos de secreción biliar en colestasis

Las aquaporinas (AQPs) conforman una familia de canales de membrana que facilitan el movimiento rápido de agua acoplado a gradientes osmóticos generados por el transporte de solutos. La primer AQP (i.e., AQP1) fue identificada en el año 1992 por el Dr. Peter Agre, quien fue galardonado con el Premio Nobel en Química 2003. Hasta el presente, se han identificado trece AQPs en mamíferos, distribuidas en una amplia variedad de células, incluyendo el hepatocito. Los hepatocitos son responsables de la formación de la secreción biliar primaria o canalicular. La generación de la bilis es un proceso osmótico impulsado por el transporte de solutos (principalmente sales biliares) y por el flujo obligado de agua. De esta manera, la secreción biliar depende del gradiente osmótico generado por el transporte activo de solutos en la membrana canalicular del hepatocito (polo secretorio biliar) y además, de la permeabilidad canalicular al agua determinada por el nivel de expresión de AQPs. Así, una defectiva expresión canalicular de AQPs y en consecuencia una reducida permeabilidad de membrana al agua, como hemos observado en animales con colestasis hepatocelular, se considera un importante factor contribuyente a la falla secretoria biliar. Sobre esta base, el principal objetivo del presente trabajo de Tesis fue evaluar en un modelo animal de colestasis hepatocelular inducida por el estrógeno 17α-etinilestradiol, si la normalización de la permeabilidad canalicular al agua vía transferencia génica in vivo de AQPs, incrementa el flujo biliar y atenúa el cuadro colestásico. Los resultados aquí presentados muestran que la administración retrobiliar del vector adenoviral AdhAQP1, que codifica para la aquaporina-1 humana (hAQP1), a ratas colestásicas induce la expresión de hAQP1 en la membrana canalicular de los hepatocitos, el polo secretorio biliar. La expresión canalicular de hAQP1 indujo un aumento significativo de la permeabilidad osmótica al agua que se tradujo en una mayor eficiencia colerética de las sales biliares excretadas a bilis y por consiguiente en una corrección del flujo biliar canalicular en colestasis. La hAQP1 canalicular también indujo una normalización de la excreción biliar de las sales biliares y de sus niveles séricos aumentados, que es considerado un marcador clave de colestasis hepatocelular. Demostramos que estos efectos serían debidos a un aumento significativo de la actividad del transportador canalicular de sales biliares, transportador de sales biliares BSEP/ABCB11, la cual está deprimida en colestasis. La hAQP1 canalicular indujo la relocalización específica del BSEP en microdominios rafts ricos en colesterol que mantienen su actividad transportadora. En conclusión, nuestros resultados reafirman el importante rol de las AQPs en el proceso de formación de la secreción biliar y sugiere a la transferencia adenoviral de hAQP1 como una posible estrategia terapéutica para cuadros de colestásicos hepatocelular.