Une aquaporine est une protéine spécialisée située dans la membrane cellulaire des cellules du corps. Il forme le mécanisme responsable du pompage de l’eau dans et hors de la cellule selon les besoins. Les aquaporines font partie de la grande famille des protéines intrinsèques majeures, protéines qui forment des pores ou des canaux dans la membrane cellulaire, et agissent pour réguler la composition de l’intérieur de la cellule.
L’aquaporine a été découverte par Peter Agre de l’Université Johns Hopkins en 1992. Agre a remporté le prix Nobel de chimie en 2003 pour sa découverte. Il a découvert les aquaporines par hasard lors d’une étude sur l’antigène du groupe sanguin Rh, confirmant les soupçons de longue date de la communauté scientifique selon lesquels un mécanisme de transport de l’eau à travers la membrane cellulaire existait.
Les aquaporines conduisent l’eau à l’intérieur et à l’extérieur de la cellule, mais empêchent le mouvement des ions et autres solutés à travers la paroi cellulaire. Une forme spécialisée d’aquaporine, appelée aquaglycéroporine, permet le mouvement de certains solutés dans et hors de la cellule, mais comme les aquaporines ordinaires, elle ne laisse pas passer les particules chargées, ou les ions. Certains solutés que les aquaglycéroporines permettent de traverser la membrane cellulaire sont l’ammoniac, le dioxyde de carbone et l’urée. Les types de solutés autorisés par les aquaporines dépendent de la taille du canal protéique.
Il existe actuellement 13 aquaporines connues chez les animaux, dont six sont localisées dans le rein. Les biologistes soupçonnent qu’il en reste encore beaucoup à découvrir. Les plantes contiennent également des aquaporines, qui font partie intégrante du transport de l’eau du sol et à travers les racines vers diverses structures végétales.
Depuis leur découverte, les aquaporines se sont avérées être impliquées dans un certain nombre de maladies humaines. S’ils pouvaient être manipulés, ils pourraient même être la clé pour guérir certains problèmes médicaux, tels que la rétention d’eau résultant d’une crise cardiaque ou d’un accident vasculaire cérébral. Les mutations et les carences de l’aquaporine peuvent également entraîner des maladies. Le diabète insipide héréditaire, un trouble caractérisé par une soif et une miction excessives, est dû à une mutation de l’aquaporine, par exemple. La maladie de Devic, également appelée neuromyélite optique, une maladie auto-immune caractérisée par une inflammation du nerf optique et de la moelle épinière, est due à des réactions auto-immunes contre une aquaporine.