Roles emergentes de la reubicación subcelular dinámica de aquaporina-4 en la homeostasis del agua del SNC

Los canales de aquaporina facilitan el flujo bidireccional de agua en todas las células y tejidos. AQP4 se expresa altamente en astrocitos. En el SNC, se enriquece en los pies terminales de los astrocitos, en las sinapsis y en la glía limitans, donde media el intercambio de agua a través de las barreras hematoespinal y hematoencefálica (BSCB/BBB), y controla el volumen celular, el volumen del espacio extracelular y la migración de astrocitos. El enriquecimiento perivascular de AQP4 en la BSCB/BBB sugiere un papel en la función glinfática. Recientemente, hemos demostrado que la localización de AQP4 también se regula dinámicamente a nivel subcelular, afectando la permeabilidad al agua de la membrana. El envejecimiento, las enfermedades cerebrovasculares, las lesiones traumáticas del SNC y la interrupción del sueño son factores de riesgo establecidos y emergentes en el desarrollo de neurodegeneración, y en modelos animales de cada uno, la alteración de la función glinfática se asocia con cambios en la localización perivascular de AQP4. El edema del SNC es causado por un ingreso pasivo de agua a través de AQP4 en respuesta a desequilibrios osmóticos. Hemos demostrado que la reducción de la relocalización dinámica de AQP4 hacia la BSCB/BBB disminuye el edema del SNC y acelera la recuperación funcional en modelos de roedores. Dadas las dificultades para desarrollar inhibidores de AQP4 que bloqueen poros, dirigir la localización subcelular de AQP4 abre nuevas avenidas de tratamiento para el edema del SNC, enfermedades neurovasculares y neurodegenerativas, y proporciona un marco para abordar preguntas fundamentales sobre la homeostasis del agua en la salud y la enfermedad.