El descobriment dels canals d'ions i d'aigua a la membrana cel·lular reben el premi Nobel de Química de 2003

Apol·lònia Capó, 4^t D ESO

Aquest any 2003 la Real Acadèmica Sueca de la Ciència ha adjudicat el Premi Nobel de Química als nord-americans Peter Agre (bioquímic i metge de 54 anys, que treballa a la Universitat Johns Hopkins) i Roderick MacKinnon (bioquímic i metge de 47 anys, que treballa a la Universitat Rockefeller) pel seus descobriments sobre el funcionament de la cèl·lula. Al primer se li reconeix el descobriment dels canals que utilitza l'aigua per travessar les membranes cel·lulars, i al segon la descripció estructural i funcional dels canals iònics, en concret dels canals del catió potassi (K⁺).

Els canals iònics i d'aigua fan permeable les membranes cel·lulars al flux d'aquestes espècies químiques (K⁺ i H₂O). Els estudis fisiològics mostren que la disfunció en aquests processos dóna lloc a un gran nombre de malalties: paràlisis, hipertensió, epilèpsia, fribosi cística, cataractes congènites, diabetis insipidus, etc. El coneixement de com aquests canals s'estructuren i funcionen, obri noves perspectives en biomedicina i permetrà, en un proper futur, el tractament i correcció de les disfuncions que causen aquestes malalties.

Aquests investigadors han descobert l'estructura d'aquests porus formats, en ambdós casos, per agrupacions de quatre proteïnes iguals, realitzant estudis de difracció de raigs X. Si bé molts d'investigadors havien predit l'existència de canals en la paret cel·lular que permetien el pas de molècules d'aigua, no fou fins a l'any 1991 quan Agre descobrí que unes agrupacions de quatre proteïnes, que anomenà aquaporines, controlaven el transport d'aigua en la majoria dels vegetals i en més d'una dotzena de teixits humans. Les aquaporines dels ronyons representen un exemple prou clar de la seva importància. És conegut que les persones generam uns 150 l d'orina al dia i les aquaporines s'encarreguen de reabsorbir la major part de l'aigua que conté l'orina i, finalment, només excretam devers 1 l d'orina cada dia.

L'any 1998 McKinnon aconseguí la primera imatge tridimensional d'un canal d'ions. Les seves investigacions han permès saber la raó per la qual les membranes cel·lulars permeten el pas de cations potassi (K⁺) i no de cations sodi (Na⁺), els qual tenen menor volum. També ha descobert que determinats estímuls químics i elèctrics permeten obrir i tancar els canals.