Un’acquaporina è una proteina specializzata situata nella membrana cellulare delle cellule del corpo. Forma il meccanismo responsabile del pompaggio dell’acqua dentro e fuori la cellula secondo necessità. Le acquaporine fanno parte della grande famiglia delle principali proteine intrinseche, proteine che formano pori o canali nella membrana cellulare e lavorano per regolare la composizione dell’interno della cellula.
L’acquaporina è stata scoperta da Peter Agre della Johns Hopkins University nel 1992. Agre ha vinto il Premio Nobel per la Chimica nel 2003 per la sua scoperta. Ha scoperto le acquaporine per caso durante uno studio sull’antigene del gruppo sanguigno Rh, confermando i sospetti di lunga data della comunità scientifica sull’esistenza di un meccanismo per trasportare l’acqua attraverso la membrana cellulare.
Le acquaporine conducono l’acqua dentro e fuori la cellula, ma impediscono il movimento di ioni e altri soluti attraverso la parete cellulare. Una forma specializzata di acquaporina, chiamata acquagliceroporina, consente il movimento di alcuni soluti dentro e fuori la cellula, ma come le normali acquaporine, non consente il passaggio di particelle cariche o ioni. Alcuni soluti che le acquagliceroporine consentono di attraversare la membrana cellulare sono ammoniaca, anidride carbonica e urea. I tipi di soluti consentiti dalle acquaporine dipendono dalle dimensioni del canale proteico.
Ci sono attualmente 13 acquaporine conosciute negli animali, sei delle quali si trovano nel rene. I biologi sospettano che ce ne siano molti altri ancora da scoprire. Le piante hanno anche acquaporine, che sono parte integrante del trasporto dell’acqua dal suolo e, attraverso le radici, a varie strutture vegetali.
Dalla loro scoperta, è stato scoperto che le acquaporine sono implicate in una serie di malattie umane. Se potessero essere manipolati, potrebbero anche essere la chiave per curare alcuni problemi medici, come la ritenzione di liquidi derivante da infarto o ictus. Anche le mutazioni e le carenze di acquaporina possono portare alla malattia. Il diabete insipido ereditario, un disturbo caratterizzato da sete e minzione eccessiva, è dovuto, ad esempio, a una mutazione dell’acquaporina. La malattia di Devic, chiamata anche neuromielite ottica, una malattia autoimmune caratterizzata da infiammazione del nervo ottico e del midollo spinale, è dovuta a reazioni autoimmuni contro un’acquaporina.