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Osmolito

Los osmolitos son compuestos orgánicos de bajo peso molecular que influyen en las propiedades de los fluidos biológicos. Los osmolitos son una clase de moléculas orgánicas que desempeñan un papel importante en la regulación de la presión osmótica y el mantenimiento de la homeostasis celular en varios organismos, particularmente en respuesta a factores estresantes ambientales. [1] Su función principal es mantener la integridad de las células al afectar la viscosidad, el punto de fusión y la fuerza iónica de la solución acuosa. Cuando una célula se hincha debido a la presión osmótica externa , los canales de la membrana se abren y permiten el eflujo de osmolitos que transportan agua, restaurando el volumen celular normal.

Estas moléculas están involucradas en contrarrestar los efectos del estrés osmótico, que ocurre cuando hay fluctuaciones en la concentración de solutos (como iones y azúcares) dentro y fuera de las células. Los osmolitos ayudan a las células a adaptarse a las condiciones osmóticas cambiantes, asegurando así su supervivencia y funcionalidad. [2] Los osmolitos también interactúan con los constituyentes de la célula, por ejemplo, influyen en el plegamiento de proteínas . [3] [4] Los osmolitos comunes incluyen aminoácidos, azúcares y polioles , metilaminas, compuestos de metilsulfonio y urea .

Estudios de caso

Los osmolitos naturales que pueden actuar como osmoprotectores incluyen trimetilamina N - óxido (TMAO), dimetilsulfoniopropionato , sarcosina , betaína , glicerofosforilcolina , mioinositol , taurina , glicina y otros. [5] [6] Las bacterias acumulan osmolitos para protegerse contra un entorno altamente osmótico. [7] Los osmolitos son no electrolitos neutros, excepto en bacterias que pueden tolerar sales. [6] En los humanos, los osmolitos son de particular importancia en la médula renal . [8]

Los osmolitos están presentes en las células de los peces y su función es protegerlas de la presión del agua. Como la concentración de osmolitos en las células de los peces aumenta linealmente con la presión y, por lo tanto, con la profundidad, se han utilizado para calcular la profundidad máxima a la que puede sobrevivir un pez. Las células de los peces alcanzan una concentración máxima de osmolitos a profundidades de aproximadamente 8200 metros (26 900 pies), y nunca se ha observado ningún pez a más de 8336 metros (27 349 pies). [9] [10]

Referencias

  1. ^ Paul H. Yancey (2005). "Osmolitos orgánicos como citoprotectores compatibles, metabólicos y neutralizantes en condiciones de alta osmolaridad y otras situaciones de estrés". Journal of Experimental Biology . 208 (15): 2819–2830. doi : 10.1242/jeb.01730 . PMID  16043587.
  2. ^ Revisión de fisiología médica , William F. Ganong, McGraw-Hill Medical, ISBN 978-0-07-144040-0 . 
  3. ^ Bolen DW, Baskakov IV (2001). "El efecto osmofóbico: selección natural de una fuerza termodinámica en el plegamiento de proteínas". Journal of Molecular Biology . 310 (5): 955–963. doi :10.1006/jmbi.2001.4819. PMID  11502004.
  4. ^ Su, Zhaoqian (2017). Función de los cosolventes en la estabilidad de las proteínas. OCLC  1245504372.
  5. ^ Neuhofer, W.; Beck, FX (2006). "Supervivencia en entornos hostiles: estrategias de las células medulares renales". Fisiología . 21 (3): 171–180. doi :10.1152/physiol.00003.2006. PMID  16714475.
  6. ^ ab Arakawa T, Timasheff SN (1985). "La estabilización de proteínas por osmolitos". Revista biofísica . 47 (3): 411–414. Código Bibliográfico :1985BpJ....47..411A. doi :10.1016/s0006-3495(85)83932-1. PMC 1435219 . PMID  3978211. 
  7. ^ Csonka LN (1989). "Respuestas fisiológicas y genéticas de las bacterias al estrés osmótico". Microbiology and Molecular Biology Reviews . 53 (1): 121–147. doi :10.1128/mr.53.1.121-147.1989. PMC 372720 . PMID  2651863. 
  8. ^ Gallazzini, M.; Burg, MB (2009). "Novedades sobre la regulación osmótica de la glicerofosfocolina". Fisiología . 24 (4): 245–249. doi :10.1152/physiol.00009.2009. PMC 2943332 . PMID  19675355. 
  9. ^ Yancey PH, Gerringer ME, Drazen JC, Rowden AA, Jamieson A (2014). "Los peces marinos pueden verse bioquímicamente limitados a la hora de habitar las profundidades oceánicas más profundas". PNAS . 111 (12): 4461–4465. Bibcode :2014PNAS..111.4461Y. doi : 10.1073/pnas.1322003111 . PMC 3970477 . PMID  24591588. 
  10. ^ Lu, Donna (3 de abril de 2023). «Los científicos encuentran el pez más profundo jamás registrado a 8.300 metros bajo el agua cerca de Japón». The Guardian . Londres . Consultado el 25 de mayo de 2023 .

Lectura adicional