Describen por primera vez un canal iónico en corales

Un grupo de científicos universitarios encabezado por León David Islas Suárez, del Departamento de Fisiología de la Facultad de Medicina, describió por primera vez un canal iónico en corales que forman arrecifes marinos.

“Los canales iónicos son proteínas de la membrana plasmática que están presentes en las células de todos los organismos (plantas, animales, bacterias). Son algunas de las proteínas más antiguas porque su función es permitir el paso de iones (átomos con carga eléctrica positiva o negativa) de manera específica, lo que hace que regulen la fisiología de toda la célula”, detalló Islas Suárez.

Explicó que los canales iónicos regulan la señalización celular y procesos como el volumen de la célula, sus concentraciones y su potencial eléctrico, por lo que son fundamentales en la fisiología celular de todos los organismos.

En el ser humano son además sustrato de algunas enfermedades llamadas canalopatías, las cuales son producidas por alteraciones en la función de los canales iónicos, que al cruzar completamente la membrana celular permiten el intercambio de iones extra e intracelulares, un movimiento del que dependen las señales eléctricas que el sistema nervioso utiliza como mensajes.

“Mi laboratorio se dedica a estudiar canales iónicos y aquí nos hacemos preguntas muy básicas sobre su biofísica sobre cómo funcionan. Podemos pensar en ellos como pequeñas máquinas con partes, cuyo mecanismo conjunto tiene muchas preguntas abiertas para la ciencia”, señaló.

En casi todos los organismos vivos, los canales iónicos permeables a protones son esenciales para mantener el pH (potencial de hidrógeno), una medida que determina el grado de alcalinidad o acidez de una disolución, y cuyo equilibrio básico dentro de las células se relaciona con su adecuado funcionamiento.

Estos canales iónicos están regulados y tienen un poro que se abre y se cierra, mientras que otros módulos del canal controlan ese movimiento. “Las células tienen que regular el pH, y utilizan estos canales para hacerlo y sacar a los iones que desequilibran el sistema”.

El hallazgo en corales

Los corales son organismos de gran importancia económica y ecológica, los cuales se encuentran en peligro por el cambio climático y por la acidificación de los océanos. Producen un esqueleto externo de carbonato de calcio que forma los arrecifes coralinos dentro del mar.

“Resulta que el mecanismo mediante el cual el coral puede sintetizar o regular la síntesis de carbonato de calcio es prácticamente desconocido y un proceso biológico fundamental del que sabemos muy poco”, comentó.

El científico mencionó que, hasta ahora, no se había descrito ningún canal iónico de los corales, por lo que su estudio, publicado en la revista eLife, es innovador en el tema. En el descubrimiento participaron Tamara Rosenbaum Emir, del Instituto de Fisiología Celular, Ernesto Maldonado Olvera y Anastazia Teresa Banaszak, del Instituto de Ciencias del Mar y Limnología.

“En los corales ni se habían hecho registros ni se había encontrado molecularmente un canal iónico de cualquier tipo”, aseguró.

Islas Suárez y sus colaboradores hallaron en bases de datos secuencias que tienen similitud a regiones importantes de los canales iónicos de protones. Con base en ello construyeron en el laboratorio una estrategia de biología molecular para tratar de amplificar una secuencia completa de un gen y la clonaron.

“La relevancia de esto es que tenemos ahora identificada una proteína de membrana que regula el pH. Lo que vamos a hacer es definir la fisiología de cómo estos canales primero regulan el pH en células de corales, y estamos planeando cómo estudiar en el coral entero la participación de estos canales en cómo precipitan el carbonato de calcio”, apuntó.

Respecto a la significación de este tipo de estudios para los seres humanos u otros organismos, el hecho de que estos canales participen en la fisiología de la precipitación de carbonato de calcio abre la ventana a tratar de ver si estos canales iónicos participan en el control de la calcificación y descalcificación de los huesos en diversos mamíferos, finalizó.