Aluna: Patricia de LimaOrientadora: Dra Cleida A. de Oliveira

Belo Horizonte, Setembro 2004

Estrutura, distribuição e função de AQUAPORINAS: ênfase no sistema

reprodutor masculino

Transporte água na célula - Importância

• Parte essencial dos líquidos, secreções e das células (água intracelular)

• Meio para reações metabólicas• Meio transporte/excreção substâncias

Água nas células

Caminhos moleculares para o transporte de substâncias através das membranas

• Difusão Simples• Difusão Facilitada• Transporte Ativo

- Alta permeabilidade: eritrócitos e células renais - Taxa difusão alta nestas células não é explicada só pela difusão simples.

Observações que levaram à descoberta das AQPs:

-Inibição difusão água por mercúrio em algumas células- Regulação da permeabilidade a água por hormônios

Aquaporinas - descoberta

-A existência de canais para água nas membranas foi predita já em 1957 por V.W. Sidel e A.K. Solomon

- a proteína responsável por esse transporte não tinha sido isolada

- Agre et al, 1987: Primeiro artigo sobre aquaporinas

-A proteína CHIP 28* – eritrócitos, células renais (alta permeabilidade)

-ovócitos de Xenopos laevis

RNAmensageirode CHIP28

Ovócitos de Xenopus laevis

Membrana de Ovócito expressando a proteína CHIP 28• Channel-like membrane integral protein of 28kD

-Aumento 100X permeabilidade ovócito - inibida por Hg

-Proteína renomeada AQUAPORINA-1 (AQP1)

Aquaporinas- Proteínas integrais da membrana - canais

transferência de água e pequenos solutos através da membrana

Aquaporinas ocorrência:

11 isoformas de Aquaporinas em mamíferos

Bactérias, Plantas e Animais

Aquaporina 1 – Estrutura Molecular

Quatro monômeros - AQP1

-Estrutura do monômero: 6 alfa-hélices transmembrana, com 2 alças formadoras do poro. A alça contém a sequência NPA de aminoácidos

Fosfolípides

Moléculas deágua

Monômero deaquaporina

AQP

Como se realiza o transporte de água-Aquaporina 1 - poro passivo - passagem água movida pelo gradiente osmótico.

-A água é selecionada pelo tamanho e pela carga elétrica.

-Íons não a atravessam por estarem hidratados

Não Apenas Água

- Família aquaporinas é dividida em :

*Aquaporinas – Selecionam apenas água

*Aquagliceroporinas - Água e Glicerol- AQP 3 transporte de GLICEROL para o eritrócito - AQP 7 tecido adiposo transporte de glicerol originado dos TAG- AQP 9 captação de glicerol pelo fígado para formação de glicose

Subtipos de AQPs de mamíferos expressos em células/tecidos

específicos

A LOCALIZAÇÃO DAS DIVERSAS AQUAPORINAS

AQP 1 – Vasos Sanguíneos, Túbulos renais proximais, Alça de Henle Orelha, Olhos

AQP 0- Cristalino

TAKATA et al ,2004

AQP2 – Localizada nos túbulos coletores Concentração da Urina Regulada por hormônio ADH

ADH estimula a inserção da AQP 2 na membrana plasmática da célula principaldos túbulos coletores

Diabetis insipidus Nefrogênico:Pode ser causada por mutação no gene quecodifica AQP2

ADH

transducaosinal

AQP 2

exocitose

agua

transporte

AQP 3 – túbulos coletores, epiderme, tratos respiratório e digestivo

AQP 4 - Membrana perivascular de astrócitos, olhos, orelha, músculo esquelético, estômago e túbulos coletores

AQP 5 - Córnea, glândulas salivares serosas, sudoríparas , e células epiteliais pulmonares

AQP 6 – Túbulos coletores

AQP 7 – Adipócitos, testículos e rins

AQP 8 – Rins, testículos e figado

AQP 9 – Fígado e leucócitos

AQP 10- intestino, dúctulos eferentes e epidídimo

AQP 1, 2, 3, 4, 6 , 7 e 8

AQP 4

AQP 0, 1, 4, 5

AQP 3

AQP 3, 5

AQP 3, 10

AQP 1,4

AQP 4

AQP 4

AQP 0, 3,7, 8, 9, 10

AQP 9

Aquaporinas no Sistema Reprodutor Masculino

-Homeostase de fluidos : reabsorção, secreção fluidos eletrólitos-Importância do movimento de fluidos

-AQPs: testículo, trato genital e glândulas acéssorias

Aquaporinas nos testículosHERMO et al, 2004

Célula de Leydig:AQP 0, AQP9 AQP7 e AQP8 (?)

Espermatozóides

Célula de Sertoli: AQP 0, AQP 8

Espermatócitos: AQP2, AQP8??

90% fluido testicular reabsorvido pelos dúctulos eferentes: concentração e maturação dos espermatozóides nos EP

AQP1 (MV, basolat, peritubular; endotélio) AQP9 (MV) AQP10 (MV, cílios,endotélio)

Dúctulos eferentes CNC

Ducto deferente

Epidídimo

Vias genitais:

AQP-1, AQP2, AQP-9

AQP-1( peritubular, endotélio) AQP3(cel basal/endotélio)AQP9(cel principal e clara)

AQP 10 endotélio

Cel. Basal

Cel. Principal

Sistema Genital Masculino:

Cel.Leydig: AQP0, AQP9

AQP-1, AQP2, AQP-9

EPIDÍDIMO

Brown et al, 1993 (AQP-1); Stevens et al, 2000 (AQP-2)Elkjaer et al, 2000 (AQP-9)

Espermatócitos: AQP2, AQP8??

Cel.Sertoli: AQP0, AQP8

AQP1, AQP3 e AQP9

Próstata - AQP1 e AQP9

Vesícula seminal - AQP1

AQP1,AQP9 , AQP10)

Regulação da Expressão da AQPs no Trato Reprodutor Masculino

AQP9Dúctulos Eferentes

ESTRÓGENOS X ANDRÓGENOS (DHT + Testosterona)

Obrigada!

Trato Genital Masculino:

Cel.Leydig: AQP 0, 9

AQP-1, AQP2, AQP-9

EPIDÍDIMO

Brown et al, 1993 (AQP-1); Stevens et al, 2000 (AQP-2)Elkjaer et al, 2000 (AQP-9)

TS

Cel.Sertoli: AQP 0,2, 8

AQP-1,( c. Mioide) 3(cel basa l/endot)

9 (c. princ)

Próstata - AQP-1 e AQP-9

Vesícula seminal - AQP-1 (+)

Trato Genital Masculino:

Cel.Leydig: AQP 0, 9ED:AQP1, 9 , 10 (mv ,cilios endot)

AQP-1, AQP2, AQP-9

EPIDÍDIMO

Brown et al, 1993 (AQP-1); Stevens et al, 2000 (AQP-2)Elkjaer et al, 2000 (AQP-9)

TS:

Cel.Sertoli: AQP 0,2, 8

AQP-1,( c. Mioide) 3(cel basa l/edot)

9 (c. princ)

(+)AQP-9 cel.principal e claraPróstata - AQP-1 e AQP-9

Vesícula seminal - AQP-1 (+)90% reabsorvido pelos ductulos

eferentes: concentracao e maturacao dos espermatozoides