I ett betydande genombrott har forskare vid University of California, Berkeley, upptäckt mekanismen genom vilken ett specifikt protein, känt som aquaporin-1 (AQP1), hjälper celler att mildra de skadliga effekterna av vattenförlust. Detta fynd har viktiga konsekvenser för att förstå och potentiellt behandla tillstånd associerade med cellulär vattenförlust, såsom uttorkning och torra ögonsyndrom.

AQP1 är ett membranprotein som finns i olika vävnader i hela kroppen, inklusive hud, njurar och ögon. Den fungerar främst som en vattenkanal, vilket underlättar förflyttning av vatten över cellmembranen. Dess roll för att skydda celler mot vattenförlust har dock förblivit dåligt förstådd.

Forskargruppen, ledd av professor Sarah Hamm-Alvarez, genomförde en serie experiment med hjälp av avancerad avbildningsteknik och beräkningsmodellering för att undersöka beteendet hos AQP1 på molekylär nivå. De upptäckte att när celler upplever vattenförlust genomgår AQP1 en konformationsförändring som förändrar dess struktur.

Denna strukturella förändring gör det möjligt för AQP1 att binda till ett annat protein som kallas ezrin, som är involverat i att upprätthålla integriteten hos cellmembranet. Interaktionen mellan AQP1 och ezrin utlöser en signaleringskaskad som leder till aktivering av en pump som transporterar vatten tillbaka in i cellen, fyller på det förlorade vattnet och återställer cellulär funktion.

Professor Hamm-Alvarez förklarar vikten av detta fynd:"Genom att förstå hur AQP1 skyddar celler från vattenförlust kan vi potentiellt utveckla nya terapeutiska strategier för tillstånd där cellulär uttorkning spelar en roll. Till exempel vid torra ögon-syndrom, där ögonen saknar tillräckligt med fukt, inriktning på AQP1 kan hjälpa till att förbättra tårproduktionen och lindra symtomen."

Upptäckten belyser också AQP1:s bredare roll i olika fysiologiska processer. AQP1 är känt för att vara inblandat i att reglera vätskebalansen i kroppen, och dess funktionsfel har kopplats till flera sjukdomar. Ytterligare forskning inom detta område skulle kunna ge värdefulla insikter om de underliggande mekanismerna för dessa tillstånd och bana väg för nya behandlingsalternativ.

Resultaten från denna studie har publicerats i den prestigefyllda vetenskapliga tidskriften Nature Communications, och lyfter fram deras betydelse inom cellbiologi. Forskargruppen planerar att fortsätta att utforska de molekylära mekanismerna för AQP1 och dess potentiella tillämpningar i terapeutiska interventioner.