_x000D_ _x000D_ _x000D_ La regulación fisiológica del potasio (K+), el catión más abundante en el cuerpo, requiere de dos condiciones para el funcionamiento normal de las células: el mantenimiento de concentraciones altas de K+ en el citosol (140 mM) y bajas en el plasma (4 mM). Este gradiente es fundamental para la excitación neuronal y muscular. En el hombre el consumo de K+ es esporádica y como no puede excretarse rápidamente, la homeostasis a corto plazo del K+ ocurre por medio de su recaptura por las células del músculo. La homeostasis de K+ a largo plazo se lleva a cabo por su excreción en el riñón. Los cambios en la ingestión de K+ inmediatamente se manifiestan en la excreción urinaria. El aumento en la concentración plasmática de K+ (hiperpotasemia), estimula la permeabildad al Na+ (absorción; canales de sodio tipo ENaC) y K+ (secreción; canales de K+ , ROMK) de la membrana apical de los túbulos distales, debido a un aumento de la aldosterona. En contraparte, la falta de K+ (hipopotasemia) induce una disminución en la secreción de K+ por las células principales del conducto colector cortical, a consecuencia de una disminución en la actividad de la ATPasa de Na+/K+ de la membrana basolateral, y por una disminución en la permeabilidad al K+ de la membrana apical (el canal ROMK se endocita). La hipopotasemia tiene el efecto opuesto. Igualmente puede ocurrir un aumento en la reabsorción activa de K+ por parte de las células intercaladas del conducto colector. La reabsorción de K+ ocurre a través de la ATPasa de H+/K+ de la membrana apical de estas células. _x000D_ Los canales secretores de K+ hasta ahora identificados en el riñón son el ROMK y el Maxi-K. Sin embargo, los ratones knock-out de estos canales no eliminan por completo la excreción de K+ en la orina. Lo anterior sugiere que existen otros canales de K+ secretores en la nefrona distal. En nuestro laboratorio hemos identificado varios canales de potasio dependientes de voltaje Kv1 en la médula (Escobar y col, 2004) y Kv11 (ERG) en la corteza renal (Carrisoza y col. 2009). La regulación de la secreción de K+ se lleva a cabo en las túbulos distales. En consecuencia, estamos interesados en determinar si los canales Kv1.3 y ERG participan en la secreción del K+ en el riñón. La estrategia experimental consiste en adaptar a grupos de ratas (n=6) a dietas con alto K+ (10% KCl) y en restricción de K+ (sin KCl), respecto a una dieta normal (1.2% KCl). Este trabajo es de gran relevancia ya que contribuirá a la elucidación del papel de los canales Kv en el manejo y homeostasis renal del potasio._x000D_ Por otra parte, también hemos identificado a toda la familia de los canales catiónicos activados por la hiperpolarización y por AMPc (HCN) en el riñón de la rata. Estos canales transportan Na+ y K+ hacia el interior de la célula por lo que es muy probable que participen en la reabsorción de estos cationes en el riñón. Esta hipótesis implica que los canales HCN constituirían una vía transcelular novedosa hasta ahora no descrita por lo que urge que caracterizemos el papel fisiológico de estos canales en los epitelios renales. _x000D_ _x000D_ _x000D_ _x000D_ _x000D_ _x000D_

Los resultados recientes de nuestro laboratorio son pioneros en la identificación de nuevas rutas moleculares de transporte transepitelial de sodio y potasio en el riñón. _x000D_ 1. Hemos identificado al canal de potasio dependiente de voltaje ERG (Kv11) en los túbulos proximales, en el conducto colector y en el endotelio vascular del riñón de la rata (Carrisoza y col. 2009). Este canal es de gran relevancia en la fisiología cardiaca (síndrome QT largo) por lo que nuestro interés se centrará ahora en el estudio de la regulación de la expresión del canal ERG en función de la dieta de potasio, que nos pueda sugerir su participación en la secreción de K+. Otra estrategia es el estudio de la función renal de pacientes que presenten el síndrome QT largo por mutaciones en el gen HERG._x000D_ 2. Colaboramos con la Dra. Lisa Satlin, jefa del Departamento de Nefrología Pediátrica del Mount Sinai, NY. Por primera vez demostramos el papel secretor del canal Kv1.3 en los túbulos colectores de la rata con la técnica de perfusión de túbulos (manuscrito en preparación). Este hallazgo es muy importante ya que cuantificamos la secreción de K+ por el canal Kv1.3 y como esa función del canal depende de las condiciones de la dieta._x000D_ 3. La identificación de la familia de canales HCN en el riñón y su papel en la acidosis metabólica es de gran trascendencia en la fisiología renal. Hasta ahora no habían podido explicar un porcentaje de la absorción del NH4+ en el asa ascendente de Henle y se ha creído que es a través de un canal de K+ cuya identidad es incierta. El HCN2 permite la absorción de Na+ y K+ en la nefrona distal. En conjunto podríamos sugerir que la familia de canales HCN al ser canales no-selectivos podrían estar involucrados en una variedad de procesos de transporte. Al parecer la reabsorción de Na+ y de NH4+ ayudaría a la reabsorción de HCO3-, al reciclaje de K+, o a la secreción neta de ácido. Sin embargo, nuestros resultados todavía no nos permiten concluir con seguridad cual sería el papel fisiológico de esta familia de canales. Tenemos que utilizar diferentes métodos experimentales como son la clonación de los canales y la determinación de su farmacología, para tener evidencias de porque estos canales no se habían identificado anteriormente y si una farmacología común ha impedido su identificación en el riñón. _x000D_ _x000D_ Es un hecho que el número de pacientes con problemas renales va en aumento. Sin un buen tratamiento, el riñón deja de funcionar lo cual conlleva a la necesidad de los trasplantes (no siempre es factible) y/o a la diálisis (muy costosa). La hipertensión o el aumento de la presión sanguínea, es un factor de riesgo para los padecimientos renales además de ser la enfermedad más común de las sociedades industrializadas (25-50% de la población adulta). Es por ello que la identificación de nuevos blancos moleculares implicados en la absorción de Na+ en los epitelios renales resulta de gran interés en el campo._x000D_ La localización de los canales de potasio Kv y los canales catiónicos HCNs en segmentos específicos de los túbulos renales, sugieren su papel como canales secretores (K+), o de reabsorción de Na+/K+ y como reguladores del equilibrio ácido/base de los segmentos distales. Por consiguiente, esperamos que los resultados de este proyecto tengan gran impacto en el área médica. _x000D_