El Rol dual de las aquaporinas: lo que todo médico debe saber sobre la lesión cerebral aguda

Colegas, estudiantes, y futuros héroes de la medicina,

En nuestra práctica diaria, especialmente en la unidad de cuidados intensivos, nos enfrentamos constantemente a pacientes con lesiones cerebrales agudas. La formación de edema cerebral es una complicación temida y un factor clave en el pronóstico. Puede parecer obvio, pero un error frecuente es simplificar en exceso los mecanismos subyacentes, especialmente cuando hablamos de las aquaporinas. Hoy, quiero que volvamos a lo básico y reforcemos conocimientos fundamentales que, aunque deberían ser dominados, a menudo se pasan por alto.

Aquaporinas: más que simples canales de agua

Las aquaporinas (AQPs) son una familia de proteínas transmembrana que facilitan el transporte de agua y, en algunos casos, de pequeños solutos como el glicerol, el lactato y la urea. En el sistema nervioso central (SNC), estas proteínas desempeñan roles cruciales en el mantenimiento de la homeostasis del agua, la modulación de la circulación del líquido cefalorraquídeo (LCR), la regulación del metabolismo energético y la neuroprotección bajo condiciones patológicas.

Un principio que nunca debemos olvidar es que, si bien las aquaporinas ayudan a mantener la homeostasis, su desregulación puede exacerbar el edema cerebral, la disfunción metabólica y la inflamación.

AQP4: el protagonista con un rol dual (y a menudo malinterpretado)

La aquaporina-4 (AQP4) es la aquaporina más abundante en el cerebro, localizada predominantemente en los pies terminales de los astrocitos, las células ependimarias y las membranas limitantes gliales. Su función principal es el transporte de agua y la homeostasis del agua cerebral, regulando la formación y resolución del edema cerebral.

Aquí es donde a menudo cometemos un error de principiante que incluso médicos experimentados pueden pasar por alto: creer que la AQP4 es únicamente perjudicial y siempre contribuye al edema. La realidad es más compleja. La AQP4 tiene un rol dual en la lesión cerebral aguda. Si bien su regulación al alza temprana puede contribuir al edema citotóxico, en fases posteriores, la AQP4 facilita la resolución del edema vasogénico al mejorar el aclaramiento del sistema glinfático.

La clave no es solo la cantidad de AQP4, sino su polarización. La pérdida de polarización de la AQP4 en los astrocitos perivasculares es un factor crítico que altera los mecanismos de aclaramiento de agua y exacerba el edema. Por lo tanto, la modulación terapéutica de la AQP4 debe ser precisa en el tiempo y el contexto.

Más allá de AQP4: los otros actores clave

Limitar nuestro enfoque a la AQP4 es otro error común. Otras aquaporinas, aunque menos estudiadas o con roles más especializados, son igualmente importantes:

• AQP2: Aunque se conoce principalmente por su función renal, la AQP2 tiene una expresión mínima en los astrocitos cerebrales y un papel indirecto en la lesión cerebral a través del equilibrio hídrico sistémico, influenciado por condiciones como el síndrome de secreción inadecuada de hormona antidiurética (SIADH) o la diabetes insípida (DI). Su desregulación inducida por ADH puede exacerbar la retención de líquidos y aumentar la presión intracraneal.
• AQP9: Esta aquagliceroporina, expresada en astrocitos y neuronas, transporta glicerol y lactato, desempeñando un papel crucial en la adaptación metabólica durante la lesión cerebral. Su papel en el apoyo metabólico neuronal es fundamental y a menudo se subestima.
• AQP11: Una aquaporina intracelular localizada en el retículo endoplásmico (RE) de astrocitos y células gliales. Aunque su función no se comprende completamente, parece estar involucrada en la homeostasis del RE, la regulación del estrés oxidativo y la supervivencia celular, con evidencia emergente de su papel neuroprotector.

La naturaleza multifactorial del edema y la inflamación postraumática implica la interacción de todas estas aquaporinas. No podemos darnos el lujo de ignorar a ninguno de estos actores.

Las aquaporinas, especialmente la AQP4, son fundamentales para la dinámica de fluidos cerebrales y la respuesta a la lesión. Su papel es complejo, con funciones duales y dependientes del contexto, y su desregulación es un factor clave en la fisiopatología de las lesiones cerebrales agudas. Comprender las sutilezas de las aquaporinas, sus roles duales, la importancia de otros tipos y el momento de la intervención, es vital para un manejo eficaz. Apliquen este conocimiento más profundo y verán cómo mejora el pronóstico de sus pacientes.

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Referencia:

Kokkoris, S., Vrettou, C. S., Lotsios, N. S., Issaris, V., Keskinidou, C., Papavassiliou, K. A., Papavassiliou, A. G., Kotanidou, A., Dimopoulou, I., & Vassiliou, A. G. (2025). Aquaporins in Acute Brain Injury: Insights from Clinical and Experimental Studies. Biomedicines, 13(6), 1406. https://doi.org/10.3390/biomedicines13061406