NEFROLOGÍA. Vol. XXI. Número 2. 2001 Alteraciones identificadas en la genética molecular de los trastornos tubulares que afectan al transporte de agua y electrolitos J. M. Urbizu, F. J. Gainza e I. Lampreabe Servicio de Nefrología. Hospital de Cruces. Facultad de Medicina. Universidad del País Vasco. INTRODUCCIÓN El movimiento del agua e iones a través de las células en los diferentes segmentos de la nefrona se produce gracias a la existencia de un conjunto de proteínas transportadoras que, atravesando la membrana celular, conforman túneles hidrófilos por los que pueden pasar moléculas cargadas eléctricamente. Aquellas proteínas que permiten el paso de un solo ion reciben el nombre de canales. En los casos en los que más de un ion atraviesan en la misma dirección hablamos de cotransportador y si varios iones se mueven en direcciones opuestas lo denominamos intercambiador. En general, todos ellos permiten movimientos iónicos a favor de gradiente electroquímico y con consumo de energía, ya sea directamente por el propio canal o por las moléculas encargadas de generar los gradientes; como la bomba Na+/K+ ATPasa. El desarrollo de la Genética Molecular ha permitido localizar a nivel cromosómico los genes codificadores de estas proteínas; pudiendo acceder así a su síntesis y a la evaluación de su función. Con estas herramientas se avanza en el conocimiento de la etiología y fisiopatología de los trastornos tubulares de carácter hereditario y, de forma paralela, nos ayuda a los clínicos a comprender aspectos básicos de la fisiología renal. Algunas de las enfermedades que analizaremos en este artículo son extremadamente infrecuentes y su interés puede parecer meramente teórico. Sin embargo, otras como la acidosis tubular renal distal autosómico dominante (trastorno que puede estar detrás de numerosos casos de nefrolitiasis cálcica) y el síndrome de Gitelman (que puede ser tan prevalente como un caso por 10.000 habitantes) pueden interesar más al nefrólogo de adultos. Otro aspecto interesante en el análisis de estas anomalías es la relación del manejo tubular de cloro y sodio con la tensión arterial. Mientras alguno de estos trastornos representa formas mendelianas de hipertensión arterial, como los síndromes de Liddle y el de Gordon, otros representan formas hereditarias de hipotensión arterial, como los síndromes de Bartter, de Gitelman y en el pseudohipoaldosteronismo tipo I. A continuación analizaremos desde los diferentes segmentos tubulares, los transportadores conocidos de iones y agua y las enfermedades derivadas de la alteración en su función, reflejándolo de forma esquemática en la tabla I. TÚBULO CONTORNEADO PROXIMAL Canal de cloro tipo 5 (CLC5) El transporte de cloro se realiza a través de los llamados canales de cloro. Su actividad es dependiente de voltaje y se conocen hasta 9 canales distintos (CLC 1-7, CLCNKA y CLCNKB) 1. Realizan diferentes funciones según su localización a lo largo del túbulo. Hay descritas varias alteraciones secundarias a mutaciones en sus genes codificadores. El CLC5 está localizado en la membrana apical de las células del túbulo contorneado proximal (fig. 1). Los trastornos en la función de este canal están en relación con mutaciones a nivel del gen localizado en el cromosoma p11.22. Clínicamente, se conocen 4 tipos de trastornos distintos: 1) enfermedad de Dent 2) nefrolitiasis recesiva ligada a cromosoma X; 3) raquitismo hipofosfatémico recesivo ligado a X, y 4) proteinuria de bajo peso molecular en niños japoneses. Es posible que se trate de diferentes grados de manifestación de un mismo proceso. Todas estas patologías tienen en común la presencia de proteinuria de bajo peso molecular, hipercalciuria, nefrolitiasis, nefrocalcinosis y tendencia a insuficiencia renal. Las diferencias se establecen respecto a la 127 Correspondencia: Dr. F. J. Gainza Servicio de Nefrología. Hospital de Cruces Plaza de Cruces, s/n. 48903 Barakaldo-Bizkaia E-mail: fjgainza@hcru.osakidetza.net J. M. URBIZU y cols. Tabla I. Clínica Síndrome DENT ATRP BARTTER LIDDLE PHA GITLEMAN ATRD DIN Canal-mutación Localización Herencia ligado a X AR AR AR AR AD AR AD AR AR AD* ligado a X AR TA N N N N N N N RE-AL N N N N N N K N N N N Mg N N N N N N N N N N N N UCa N N N N N pH N N N inhibidora ClC-5 TCP apical TCP baso-lateral Inhibidora Na+/HCO3 tipo I inhibidora Na+/K+/2ClHENLE apical tipo II inhibidora ROMK HENLE apical tipo III inhibidora CLCNKB HENLE baso-lateral activadora ENaC TCol apical inhibidora ENaC TCol apical receptor Aldosterona TCol baso-lateral TCol apical inhibidora Cl-/Na+ inhibidora H+ ATPasa TCol apical inhibidora Cl-/CO3HTCD baso-lateral Tcol baso-lateral inhibidora receptor V2 inhibidora acuaporina 2 T col AD: Autosómico dominante; AR: Autosómico recesivo; ATRD: Acidosis tubular renal distal; DIN: Diabetes insípida nefrogénica; PHA: Pseudohipoaldosteronismo; RE-AL: Eje renina aldosterona; TA: Tensión arterial; TCol: Túbulo colector; TCD: Túbulo contorneado distal; TCP: Túbulo contorneado proximal; Uca: Calciuria. N: normal. *Se han descrito casos de transmisión recesiva por determinadas mutaciones heterocigotas compuestas. Célula del túbulo proximal luz tubular Na+ H+ ClBase Enfermedad de Dent Cl - plasma peritubular 3Na+ ATPasa 2K+ Acidosis tubular renal proximal Na+ HCO3- CLC5 Fig. 1.--Célula del túbulo contorneado proximal. Reabsorbe el 60% del sodio y el agua, junto con otros solutos acoplados al transporte de sodio. También recupera la mayor parte del bicarbonato filtrado. Se han detectado a este nivel las mutaciones del canal de cloro CLC5 causante de la enfermedad de Dent y afines y del cotransportador Na+/HCO3- de la membrana basolateral causante de la acidosis tubular renal proximal. existencia o no de otros trastornos que denotan patología tubular proximal (aminoaciduria, fosfaturia, glucosuria etc.). Se han intentado correlacionar las diferentes mutaciones con los diferentes fenotipos, sin éxito hasta el momento. La asociación de este trastorno de transporte, de tantas sustancias, a mutaciones que alteran la función de un solo canal no está aclarada. Cabría pensar que el transporte de cloro a este nivel sea im128 portante para el normal funcionamiento del resto de los transportes o que la mutación de este canal se asocie a mutaciones de otros transportadores 2. Cotransportador Na+/ HCO3Se localiza en la membrana basolateral de las células proximales y es uno de los elementos impli- GENÉTICA MOLECULAR DE TUBULOPATÍAS HEREDITARIAS cados en la reabsorción de bicarbonato a este nivel junto con el intercambiador Na+/H+ de la membrana apical (fig. 1). El gen correspondiente se localiza en el cromosoma 4q21. Se han descrito mutaciones de dicho gen, en dos pacientes, que condicionan la aparición de acidosis tubular renal proximal (ATRP), que se asociada a alteraciones oculares debidas a que este cotransportador también se localiza en la cornea, donde se encarga de la salida de líquido y bicarbonato desde ésta hacia el humor acuoso. Su disfunción permite el acúmulo de bicarbonato, facilitando los depósitos de calcio a nivel corneal. Se hereda con patrón autosómico recesivo 3. RAMA ASCENDENTE DEL ASA DE HENLE Cotransportador Na+/K+/2ClLocalizado a nivel de la membrana luminal de la rama ascendente gruesa del asa de Henle (fig. 2). Es el canal sobre el que actúan la furosemida y la bumetanida. Permite el paso de sustancias, a favor de concentración, desde la luz tubular al interior de la célula manteniendo la electroneutralidad, al asociar 2 cationes y 2 aniones. Su función va ha permitir la correcta reabsorción de cloro y sodio a este nivel. S u gen de origen se localiza en el cromosoma 15q15-21. Estudios recientes han demostrado varias mutaciones en el gen que codifica este cotransportador luminal, provocando todas ellas una disminución de su actividad 4. La disminución en la reabsorción de cloro y sodio a nivel del asa de Henle conlleva un incremento de pérdidas urinarias de sal, deplección de volumen extracelular y activación del sistema renina angiotensina aldosterona. Esta hormona va a estimular la actividad del canal epitelial de sodio sensible a aldosterona (ENaC), aumentando la reabsorción distal de sodio e intercambiándolo por potasio e hidrogeniones, que aumentarán sus pérdidas, generándose, como consecuencia, hipopotasemia y alcalosis metabólica. También se observa hipercalciuria, debido a que el 25-30% de la reabsorción de calcio se lleva a cabo a este nivel unida a la actividad del cotransportador 4. Cuando la función del mismo es normal, junto con la de la bomba Na+/K+ ATPasa, determinan luz Célula del asa de Henle (rama ascendente gruesa) receptor de la furosemida plasma peritubular 3Na+ Tipo I fusoremida Na+ K+ 2Cl- Síndromes de Bartter ATPasa 2K+ Mg2+ Na+ K+ Tipo II ROMK ClCNKB Mg2+ Paracelina Tipo III Ca2+ 3Na+ Cl- Mg2+ paracelular Ca2+ y Mg2+ Fig. 2.--Célula de la rama ascendente gruesa de asa de Henle. Es impermeable al agua correspondiendo al segmento dilutor de la nefrona. Se reabsorbe el 30% del sodio y el 25-30% de calcio a través, fundamentalmente de vías paracelulares ( Paracelina 1) junto con magnesio. Se secreta potasio a la luz para el correcto funcionamiento de los transportes. Aquí se localizan las mutaciones del Síndrome de Bartter. Tipo I cotransportador Na/K/2Cl, Tipo II ROMK y Tipo III ClCNKB. 129 J. M. URBIZU y cols. una baja concentración de Na+ y un exceso de Cl- intracelular que, junto con la recirculación de K+ hacia la luz, generan un potencial positivo luminal (negativo intracelular) que favorece el paso de Ca++ y Mg++ por vías paracelulares 5. Las últimas investigaciones han establecido que este transporte se lleva a cabo a través de una proteína de las uniones intercelulares, denominada Paracelina 1 (fig. 2). Se trata de una proteína muy electronegativa, localizada en el asa de Henle y en el túbulo distal, selectiva para cationes, que permite el paso de magnesio y calcio. Actualmente se ha localizado el gen de la Paracelina 1 en el cromosoma 3q, y se han descrito mutaciones, con pérdida de función, en pacientes con hipomagnesemia, hipercalciuria y nefrocalcinosis 6, 7. El último mecanismo que se ha implicado en la reabsorción de calcio es que la baja concentración de Na+ mantiene la actividad del intercambiador Na+/Ca++ (fig. 2) que extrae calcio de la célula a nivel de la membrana basolateral 5, 8. La disfunción del cotransportador altera todos estos mecanismos incrementando la excreción de calcio. Este conjunto de fenómenos, junto con el incremento de la producción de prostaglandina E2 y la alteración de la capacidad de concentración urinaria conforman el síndrome de Bartter tipo I. En todos los casos la transmisión es por herencia autosómica recesiva 4. Los conocimientos sobre el cotransportador han desplazado a las prostaglandinas del papel que se les atribuía como fenómeno inicial del proceso. La respuesta renal menor a los efectos presores de la angiotensina II es debida a este aumento de prostaglandina E2 (PGE2). Actualmente se cree que se trata de un fenómeno secundario. En este sentido se encuentran los siguientes argumentos. 1) La inhibición de la fosfolipasa, aunque disminuye la síntesis de PGE2 no incrementa al potasio ni disminuye la renina; 2) la actividad de los diuréticos del asa cursa con incremento de PGE2, y 3) tumores con hiperproducción de prostaglandinas no presentan hipopotasemia 9. Canales del transporte de potasio ROMK Actualmente, se conoce toda una familia de canales de potasio. Se han denominado rectificadores internos (Kir) ya que, sometiendo experimentalmente a la célula a potenciales muy negativos favorecen la entrada de potasio. El ROMK se corresponde con el Kir 1. Se trata de un canal con 5 isoformas que se va a localizar en la región apical de las células de la rama ascendente del asa de Henle y de la nefrona distal (isoformas 2-5) 10. Funciona como un canal asociado a la actividad de una proteincinasa A depen130 diente de ATP e independiente de voltaje. Su actividad es diferente según su localización (figs. 2, 3 y 4): mientras a nivel del asa de Henle su función es devolver a la luz tubular parte del potasio reabsorbido por el Na-K-2Cl (para permitir que éste mantenga correctamente su actividad, ya que la concentración de K+ luminal en el asa de Henle es baja), en el túbulo distal interviene en la secreción neta de potasio, formando parte importante a la hora de determinar la cantidad de potasio eliminado diariamente 11. Los trastornos de su función se relacionan con mutaciones en el gen codificador localizado en el cromosoma 11q24-25. Corresponde al síndrome de Bartter tipo II 11. Se transmiten con carácter autosómico recesivo. Como consecuencia de no devolverse potasio a la luz, en el asa de Henle, se altera, de forma secundaria, el funcionamiento del canal NaK-2Cl. En aquellos casos en los que la mutación afecte también al isotipo del túbulo distal, disminuirá la secreción de potasio a este nivel, por lo que serán pacientes con hipopotasemias menos acusadas. Canal de transporte de cloro CLCNK B Este canal está emparentado estructuralmente con el CLCNK A, aunque no comparte totalmente sus funciones. Su gen codificador se localiza a nivel del cromosoma 1p36. El canal tipo B está localizado en la membrana basolateral del asa de Henle y se encarga de transportar el cloro desde la célula tubular hasta el intersticio y los capilares peritubulares, y así mantener los gradientes adecuados que permitan el funcionamiento correcto del cotransportador que extrae cloro de la luz tubular (Na/K/2Cl) (fig. 2). Las mutaciones conocidas que afectan a este canal determinan siempre una pérdida de su función. Como consecuencia de ello se produce una pérdida de actividad del canal Na/K/2Cl. El resultado es un trastorno superponible clínica y fisiopatológicamente al observado por una malfunción primaria del cotransportador Na/K/2Cl. Su patrón de herencia es autosómico recesivo 12. Se conoce como síndrome de Bartter tipo III. Una de las características diferenciales de este síndrome de Bartter tipo III es que en ninguna de las familias descritas se ha encontrado nefrocalcinosis, a pesar de la existencia de hipercalciuria. Mientras que ésta está presente en los tipos I y II. Existe un síndrome de Bartter asociado a sordera neurosensorial con ligamiento genético en el cromosoma 1p31, en el que se especula con una mutación de la isoforma absortiva del cotransportador Na-K-2Cl, también localizada en el oído 13. GENÉTICA MOLECULAR DE TUBULOPATÍAS HEREDITARIAS luz tubular Célula del túbulo contorneado distal receptor de las tiacidas Na+ K+ Cl- plasma peritubular 3Na+ tiazidas Mg2+ Síndrome de Gitelman ATPasa 2K+ Ca2+ 3Na+ Na+ K+ ROMK Cl- Ca2+ K+ ClATPasa Ca2+ Fig. 3.--Célula del túbulo contorneado distal. Reabsorbe el 7% del sodio y agua filtrados. Mutaciones en el cotransportador Na/Cl son responsables del Síndrome de Gitelman. luz tubular Célula del túbulo colector cortical receptor de las tiacidas K+ ATPasa ATPasa plasma peritubular 3Na+ 2K+ H+ Liddle Ca2+ 3Na+ Na + amiloride K+ ClK+ Pseudohipoaldosteronismo I ROMK Fig. 4.--Célula del túbulo colector cortical. Realiza la reabsorción facultativa de aproximadamente el 2% del sodio filtrado a través del canal de sodio sensible a aldosterona (ENaC). Interviene en el ajuste final del K escretado. Las mutaciones en ENaC pueden provocar sobreestimulación determinando el Síndrome de Liddle o inhibición condicionando el pseudohipoaldosteronismo tipo I. canal epitelial de sodio Cl- 131 J. M. URBIZU y cols. TÚBULO CONTORNEADO DISTAL Cotransportador Na+/ClSe localiza a nivel de la membrana luminal, en las células del túbulo contorneado distal (fig. 3). Es sensible a las tiazidas y va a intervenir en los movimientos de sodio, cloro y agua a dicho nivel de la nefrona. La importancia cuantitativa de este transporte, a nivel del túbulo distal, es menor que a nivel del asa, lo que explica la diferente potencia diurética de las tiazidas respecto a los diuréticos del asa. La alteración de la función de este canal también hay que buscarla en mutaciones a nivel del gen codificador, localizado en el cromosoma 16q13 y trasmitidas con un patrón autosómico recesivo. Todas las mutaciones conocidas suponen una pérdida de función del cotransportador 14, 15. En ocasiones, las mutaciones interfieren el correcto procesado intracelular de la proteína, quedando bloqueada en los controles de calidad intracelulares a nivel del retículo endoplásmico o el aparato de Golgi, no alcanzando la membrana celular 16. La disfunción determina manifestaciones prácticamente superponibles al síndrome de Bartter como, tendencia a la contracción de volumen, aumento de las pérdidas de sodio y cloro en orina, activación del eje renina aldosterona, con el consiguiente efecto sobre el ENaC. Pero con diferencias importantes: presencia de hipomagnesemia y, al contrario que en el síndrome de Bartter, hipocalciuria. Además, la eliminación urinaria de PGE2 es normal. También la capacidad de concentración y dilución urinarias se ven menos afectadas. El resultado de todos estos trastornos es el denominado síndrome de Gitelman. Bioquímicamente, el síndrome de Gitelman presenta características parecidas al tratamiento prolongado con tiazidas. La fisiopatología de estos procesos de hipomagnesemia e hipocalciuria no se conocen con exactitud, por lo que se especula con varias hipótesis. La disminución de cloro intracelular hiperpolariza las células, estimulando la actividad de entrada de calcio a través de los canales de calcio activados por voltaje y localizados en la membrana apical. Este mismo mecanismo aumenta la actividad del intercambiador Na+/Ca++ basolateral, al ser un transportador electrogénico. Esta misma molécula también se estimula por la disminución del sodio intracelular contribuyendo al mayor paso de calcio de la célula a los capilares 5, 8, 9. Por su parte, los trastornos en el manejo del magnesio, son aún mal conocidos. Inicialmente se postuló que los mismos cambios que determinaban la hipocalciuria influirían en la hipomagnesemia, pero estudios recientes demuestran que 132 cuando las células del túbulo distal se hiperpolarizan, se produce el efecto contrario y aumenta la reabsorción de magnesio 8. Además, como ya se ha comentado previamente, la mayor parte del transporte de magnesio en el asa de Henle y en el túbulo distal se realiza por vías paracelulares a través de una proteína de las uniones intercelulares denominada Paracelina 1 6, 7. El paso de magnesio es electrogénico desde una luz tubular con carga positiva, en el asa de Henle, y neutra en el túbulo contorneado distal, hacia el plasma 6. Estos conocimientos unidos a los estudios, en el ámbito celular, que indican que en el síndrome de Gitelman algunas células distales aumentan al transporte electrogénico de sodio dependiente del ENaC permiten establecer nuevas teorías sobre la hipermagnesuria. De este modo, la actividad ENaC con paso selectivo de sodio convertiría el potencial de la luz en negativo, al no pasar cloro, con lo que se interferiría el transporte paracelular de magnesio 8. Otros autores aluden a la existencia de una pequeña secreción basal de magnesio a través de un intercambiador Na+/Mg++ (fig. 3) de la membrana apical, que, con la caída de sodio intracelulear también trataría de aumentar su actividad 5, 17. Por último, el descenso del magnesio plasmático aumenta la secreción de hormona paratiroidea, lo que también contribuiría a la hipocalciuria 5. Una hipótesis atractiva ha tratado de atribuir a un aumento de función del cotransportador Na+/Cl- las manifestaciones fisiopatológicas del síndrome de Gordon (pseudohipoaldosteronismo tipo II o shunt de cloro), sin que por el momento exista una demostración satisfactoria. Este síndrome, comprende acidosis metabólica hiperclorémica, hipercaliemia e hipertensión arterial, hipoaldosteronismo, función glomerular normal, talla baja y en algunas ocasiones hipercalciuria y litiasis renal. El déficit primario parece estar en la hiperabsorción de cloro y de sodio a nivel distal. Ello produce expansión del volumen extracelular e inhibición del sistema renina aldosterona. La disminución de la llegada de NaCl al túbulo colector cortical, dificulta la secreción de H+ y de K+ , dando origen a la acidosis metabólica e hipercaliemia. Recientemente se ha demostrado ligamiento genético con los cromosomas 1q31-42 y 17p11-q21 en familias con transmisión autosómica dominante, aunque aún no se ha identificado el gen responsable 18. TÚBULO COLECTOR Bomba de protones H+ ATPasa Se sitúa a nivel de la membrana luminal de las células intercaladas tipo A de la nefrona distal GENÉTICA MOLECULAR DE TUBULOPATÍAS HEREDITARIAS (fig 5). Se trata de una H-ATPasa vacuolar en la que se han descrito mutaciones en la subunidad B1 (ATP6B1) que frenan su actividad. El resultado es un déficit de secreción de ácido a la luz tubular determinando la aparición de una acidosis tubular renal distal (ATRD), que se asocia a sordera ya que la misma bomba se encarga de mantener las condiciones ácidas de pH de la endolinfa. Se transmite con un patrón autosómico recesivo. El gen responsable se localiza en el cromosoma 2p13. Se trata del primer miembro de la familia V-ATPasa implicado en patología. Dada la ubicuidad de estas moléculas, cabe esperar solo como viables las mutaciones específicas de tejido 19. Recientemente se han identificado formas recesivas sin sordera asociadas a mutaciones en el gen ATP6N1B que codifica una subunidad no catalítica de la bomba de protones. El gen se localiza a nivel del cromosoma 7q33-34 20. Intercambiador Cl-/ HCO3Se localiza en la membrana basolateral de las células intercaladas A del túbulo contorneado distal (fig. 5). Este transportador interviene en el correcto mantenimiento del pH, transportando bicarbonato a la circulación y extrayendo cloro de la misma. Por tanto su disfunción condiciona una acidosis tubular distal. La misma proteína que conforma el intercambiador, se relaciona con el citoesqueleto de los hematíes y se conoce como proteína AE1 o banda 3. El gen que codifica esta proteína se localiza en el cromosoma 17q21-22 (21). Todas las mutaciones detectadas en este intercambiador correspondieron a un patrón de herencia autosómico dominante, y en ninguna de las familias estudiadas con patrón recesivo se encontró esta mutación 21. Esta forma dominante presenta mejor pronóstico evolutivo que la recesiva. Parece existir además una mayor frecuencia en la mutación del residuo 589 21-23. En dos familias que presentaban 2 mutaciones en diferentes puntos del gen del intercambiador, se describe un patrón de herencia recesiva, asociados a ovalocitosis 23. Estudios recientes han detectado mutaciones que, asociadas a ovalocitosis, conllevan la aparición de acidosis tubular distal, con patrones de herencia, tanto dominantes como recesivos. En los casos recesivos, su localización en la célula es adecuada pero con disminución de su actividad 24 (fig. 5). En los casos dominantes se sugiere una inadecuada migración del intercambiador a la membrana apical, convirtiendo la célula en una intercalada tipo B (figs. 5 y 6). luz Célula intercalada tipo A del túbulo colector receptor de las tiacidas plasma peritubular AE1 ClHCO3recesiva C sordera sina2+ 3Na+ H+ ATPasa K+ recesiva con sordera H+ ATPasa Acidosis tubular renal distal ? Cl- ClHCO3dominante K+ Fig. 5.--Celula intercalada tipo A del túbulo colector. Realiza la regeneración del bicarbonato consumido en el tamponamiento de los ácidos generados diariamente y libera protones a la orina. Mutaciones en la bomba H-ATPasa y el intercambiador Cl-/HCO3-, básicos en este proceso, provocan diferentes tipos de acidosis tubular renal distal. 133 J. M. URBIZU y cols. luz Célula intercalada tipo B del túbulo colector plasma peritubular ClHCO3ATPasa H+ Cl- Fig. 6.--Célula intercalada tipo B del túbulo colector. Interviene en el transporte de bicarbonato a la luz tubular. No hay trastornos genéticos localizados a este nivel. Canal epitelial del sodio, ENaC Se trata de un canal, dependiente de voltaje y sensible a amiloride, localizado a nivel de la membrana luminal de las células del túbulo colector cortical y en algunas células del túbulo contorneado distal, que realiza un transporte electrogénico de sodio (fig 4). Se compone de 3 subunidades, denominadas , y . La subunidad es la encargada de la conductancia al sodio, mientras que las subunidades y son reguladoras y aumentan la actividad de al unirse a ella 25. Ambas subunidades activadoras pueden aumentar su síntesis por acción de la aldosterona, interviniendo así en la reabsorción facultativa de sodio a nivel de la nefrona distal. Por lo tanto, se convierte en un elemento fundamental en el mantenimiento de la homeostasis del sodio y el control del volumen extracelular. Como base de enfermedades hereditarias ya conocidas se han localizado varias mutaciones en los genes que codifican las diferentes subunidades. Los genes de las subunidades y y se localizan en el cromosoma 16p12. Mientras que en la subunidad se describen mutaciones inhibidoras y activadoras de su función, en la subunidad sólo se han detectado mutaciones activadoras 26, 27. Las mutaciones activadoras corresponden, fundamentalmente, a 134 aquellas que truncan las regiones carboxiterminales, impidiendo la unión de la proteína reguladora Nedd 4, necesaria para la correcta degradación de ambas subunidades. Esta alteración permite un aumento de la expresión en la membrana de y , con la consiguiente unión permanente a la región transportadora del canal. Como consecuencia de ello, la reabsorción de sodio se convierte en constante y autónoma a nivel distal provocando el aumento del volumen extracelular y del volumen circulante, condicionando la aparición de hipertensión arterial. La reabsorción de sodio a nivel de este canal es electroneutra, gracias a la salida de potasio por otro canal, por lo que su excreción urinaria se ve incrementada. Todo ello provoca la inhibición del eje renina angiotensina aldosterona. Este conjunto de trastornos conforma el síndrome de Liddle 25-27. Se trata de una enfermedad familiar rara que se transmite con patrón autosómico dominante. El amiloride y el triamterene resultan útiles en el tratamiento, no así la espironolactona al no existir alteración en el receptor aldosterónico. Como ya se ha comentado el ENaC contiene una subunidad , cuyo gen de origen se encuentra en el cromosoma 12p13. Todas las mutaciones detectadas a este nivel son inhibitorias e impiden la función normal del canal. Por lo tanto, este grupo de mutaciones y las inhibitorias GENÉTICA MOLECULAR DE TUBULOPATÍAS HEREDITARIAS de (que dificultan su necesaria unión a para que ésta funcione correctamente) determinan una disminución de la reabsorción de sodio en el túbulo distal con la correspondiente disminución de la reabsorción de agua y del volumen extracelular, con tendencia a la hipotensión. En este caso no se produce intercambio con potasio, disminuyendo así su excreción urinaria y aumentando el potasio plasmático. El eje renina aldosterona estará sobreestimulado por la insensibilidad del canal a su acción. Este cuadro recibe el nombre de Pseudohipoaldosteronismo tipo I. Es un grupo heterogéneo de trastornos genéticos en el que se describen transmisiones dominantes y recesivas que además están clínicamente diferenciadas. En el tipo dominante la resistencia periférica a la aldosterona afecta exclusivamente al riñón. En el tipo recesivo se describe resistencia periférica a mineralocorticoides en riñón, glándulas sudoríparas, salivares y mucosa de colon 28. En los casos de pseudohipoaldosteronismo tipo 1 de transmisión dominante no se han detectado mutaciones a nivel del gen del ENaC. En un grupo de ellos se describen mutaciones del gen codificador del receptor para la aldosterona. El fenotipo observado en este grupo se caracteriza por ser más benigno y con tendencia a mejorar con la edad. Estas diferencias podrían relacionarse con la existencia de una pérdida parcial de función al existir un alelo normal o con la actividad independiente de aldosterona del ENaC 29. Recientemente se ha descrito una mutación del receptor que presentaría una activación de su función en respuesta a la acción de la hormona del embarazo (HCG) 30. Acuaporina 2 Esta acuaporina se localiza en la membrana apical y dentro de vesículas intracelulares en las células del túbulo colector. En esta zona de la nefrona se lleva a cabo la reabsorción de agua tanto a nivel cortical como medular. Estas acuaporinas responden específicamente a la acción de la vasopresina (ADH), la cual facilita que desde las vesículas salgan las moléculas que se ordenan formando verdaderos canales transcelulares a través de los que se realiza la absorción facultativa del agua. Forma parte de una familia de moléculas dedicadas exclusivamente a permitir el transporte de agua a través de las células tubulares. Se conocen 10 tipos, distribuidos por los diferentes tejidos. Además de la acuaporina 2, existen otras importantes desde el punto de vista renal como son: la acuaporina 1, localizada a nivel de la membrana luminal y baso- lateral de las células del túbulo contorneado proximal y asa de Henle. Se encargan de la reabsorción basal de agua. La acuaporina 3, localizada en la membrana basolateral de las células del túbulo colector. La acuaporina 4, abundante en el tejido cerebral y que se comporta como receptor hipotalámico responsable de la secreción de vasopresina. La disfunción de las acuaporinas dará lugar a una incapacidad del túbulo colector de responder a la vasopresina y en consecuencia se producirá una inadecuada reabsorción facultativa del agua con pérdida renal de importantes cantidades, condicionando una diabetes insípida nefrogénica. Se describen dos formas hereditarias de esta enfermedad. En la forma más clásica se trata de una mutación del gen del receptor de la vasopresina V2, que se hace insensible a la ADH. Su herencia va ligada al cromosoma Xq28. La segunda forma, descubierta gracias al conocimiento de las acuaporinas, se relaciona con una mutación a nivel del gen de la acuaporina 2, localizado en el cromosoma 12q13. Su herencia es autosómica recesiva. Las moléculas son inoperantes y no conformarán correctamente los canales para el paso del agua en el túbulo colector 31, 32. El conjunto de estos avances y de otros que surgirán en un futuro próximo darán paso, sin lugar a duda, a implicaciones terapéuticas que afectarán, no sólo a estas enfermedades hereditarias, sino además al control de la tensión arterial, de los síndromes edematosos y de alteraciones electrolíticas secundarias. BIBLIOGRAFÍA 1. Thakker RV: Chloride channels cough up. Nature Genet 17: 125-127, 1997. 2. 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