Офтальмол. журн. — 2013. — № 1. — С. 66-73.

Полный текст Pdf 

УДК 617.7:612.014.461.3

https://doi.org/10.31288/oftalmolzh201316673

АКВАПОРИНЫ (ВОДНЫЕ КАНАЛЫ): ОФТАЛЬМОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ

О. И. Сукманский**, Н. В. Пасечникова*, В. В. Вит*, В. А. Науменко*, И. О. Сукманский***

"Институт глазных болезней и тканевой терапии им. В. П. Филатова НАМН Украины; **0десский государственный аграрный университет, Институт стоматологии НАМНУ; ***Клинический санаторий «Зеленый мыс»(0десса).

В обзоре представлены краткие сведения о водных каналах(аквапоринах) глаза и их роли в развитии катаракты, глаукомы и других глазных заболеваний.

Ключевые слова: глаз, аквапорины, водные каналы, трансмембранный транспорт воды

ЛИТЕРАТУРА

1.Сукманский О. И., Гоженко А. И., Колиев В. И., Сукманский И. О. Аквапорины и слюнные железы // Успехи соврем. биологии. — 2012. — Т. 132. — № 2. — С.167- 180.

2.Сукманский О. И., Корлюк С. С. Современные пред-ставления о транспорте воды в растениях: роль аква-поринов // Виноградарство і виноробство, Вип.49. — 2012. — С.195- 202.

3.Сукманский О. И., Сукманский И. О. Аквапорины. Стоматологические аспекты // Вісник стоматології. — 2011. — № 1. — С. 99- 103.

4.Сукманський О. І. Порушення водно- мінерального обміну // Патофізіологія: підручник / за ред. М. Н. Зайка і Ю. В. Биця. — 3-є вид. переробл. і допов. — К.: Медицина, 2010. — С.373- 387.

5.Сукманський О. І., Сукманський І. О. Водні канали (аквапорини) // Аграрний вісник Причорномор'я, Вип.56. Ветеринарні науки. Одеса, 2010. — С.116-119.

6.Титовец Э. П. Аквапорины человека и животных. Фундаментальные и клинические аспекты. Минск: Белорус. наука, 2007. — 239 с.

7.Adamus G., Brown L., Schiffinan J., Iannaccone A. Diversity in autoimmunity against retinal, neuronal, and axonal antigens in acquired neuro-retinopathy // J. Ophthalmic Inflamm. Infect. — 2011. — V.1. — № 3. — P.111-121.

8.Agre P. The aquaporin water channels// Proc. Am. Tho-rac. Soc. — 2006. — V.3. — № 1. — P.5-13.

9.Aponte—SantamarHa C., Briones R., Schenk A. D. et al. Molecular driving forces defining lipid positions around aquaporin-0 // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 2012. — V.109. — № 25. — P.9887- 9892.

10.Aquaporins. Editor E. Beitz. Handbook of Experimental Pharmacology. — 2009. — V.190. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag. — 402 + XVI p.

11.Baetz N. W., Stamer W. D., Yool A. J. Stimulation of aqua-porin-mediated fluid transport by cyclic GMP in human retinal pigment epithelium in vitro // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. — 2012. — V.53. — № 4. — P.2127- 2132.

12.B?ez A., B?ez M., Kuchkaryan V. et al. Neuromielitis optica con alta expresion de aquaporina-4 y anticuerpos anti-aquaporina-4 positivos en suero // Medicina (Buenos Aires). — 2012. — V.72. — № 2. — P.124- 127.

13.Beitz E., Wu B., Holm L. M. et al. Point mutations in the aromatic/arginine region in aquaporin 1 allow passage of urea, glycerol, ammonia, and protons // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 2006. — V.103. — № 2. — P.269- 274.

14.Benga G. Water channel proteins (later called aquaporins) and relatives: past, present, and future // IUBMB Life. — 2009. — V.61. — № 2. — P.112-133.

15.Borchman D., Yappert M. C. Lipids and the ocular lens // J. Lipid. Res. — 2010. — V.51. — № 9. — P.2473- 2488.

16.Borr6s T., Morozova T. V., Heinsohn S. L. et al. Transcription profiling in Drosophila eyes that overexpress the human glaucoma-associated trabecular meshwork-inducible glucocorticoid response protein/myocilin (TIGR/MYOC) // Genetics. — 2003. — V.163. — № 2. — P.637- 645.

17.Chanson J. B., de Seze J., Eliaou J. F., Vincent T. Immunological follow-up of patients with neuromyelitis optica: Is there a good biomarker? // Lupus. — 2012. — Nov. 21. [Epub ahead of print]

18.Chepelinsky A. B. Structural function of MIP/aquaporin 0 in the eye lens; genetic defects lead to congenital inherited cataracts // Handb. Exp. Pharmacol. — 2009. — V.190. — P.265-297.

19.Da T., Verkman A. S. Aquaporin-4 gene disruption in mice protects against impaired retinal function and cell death after ischemia // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. — 2004. — V.45. — № 12. — P.4477-4483.

20.Delporte C. Aquaporins in secretory glands and their role in Sjngren's syndrome // Handb. Exp. Pharmacol. — 2009. — V.190. — P.185-201

21.Dibas A., Oku H., Fukuhara M. et al. Changes in ocular aquaporin expression following optic nerve crush // Mol. Vis. — 2010. — V.16. — P.330- 340.

22.Dibas A., Yang M. H., He S. et al. Changes in ocular aqua-porin-4 (AQP4) expression following retinal injury // Mol. Vis. — 2008. — V.14. — P.1770-1783.

23.Ding C., Nandoskar P., Lu M. et al. Changes of aquapo-rins in the lacrimal glands of a rabbit model of Sjngren's syndrome // Curr. Eye Res. — 2011. — V.36. — № 6. — P.571-578.

24.Fischbarg J. Water channels and their roles in some ocular tissues // Mol. Aspects Med. — 2012. — V.33. — № 5-6. — P. 638-641.

25.Fischbarg J., Diecke F. P., Iserovich P., Rubashkin A. The role of the tight junction in paracellular fluid transport across corneal endothelium. electro-osmosis as a driving force //J. Membr. Biol. - 2006. - V.210. - № 2. -P.117-130.

26.Gupta R, Asomugha CO, Srivastava OP. The common modification in alphaA-crystallin in the lens, N101D, is as-sociated with increased opacity in a mouse model // J. Biol. Chem. - 2011. - V. 286. - № 13. - P.11579- 11592.

27.Han Z. B., Yang J. B., Wax M. B., Patil R. V. Molecular identification of functional water channel protein in cultured human nonpigmented ciliary epithelial cells // Cur. Eye Res. - 2000. - V.20. - № 3. - P.242- 247.

28.Hollborn M., Rehak M., Iandiev I. et al. Transcriptional regulation of aquaporins in the ischemic rat retina: up-regulation of aquaporin-9 // Curr. Eye Res. - 2012. -V.37. - № 6. - P.524- 531.

29.Iandiev I., Pannicke T., Biedermann B. et al. Ischemia-reperfusion alters the immunolocalization of glial aquaporins in rat retina // Neurosci. Lett. - 2006. - V.408. -№ 2. - P.108-112.

30.Ishibashi K. Aquaporin superfamily with unusual npa boxes: S-aquaporins (superfamily, sip-like and subcellu-lar-aquaporins) // Cell Mol, Biol. (Noisy-le-grand). - 2006. - V.52. - № 7. - P.20-27.

31.J?ger K., Reh D., Gebhardt M. et al. Expression profile of aquaporins in human nasolacrimal duct epithelium // Curr. Eye Res. - 2010. - V.35. - № 4. - P.267-273.

32.Johnson E. C., Jia L., Cepurna W. O. et al. Global changes in optic nerve head gene expression after exposure to elevated intraocular pressure in a rat glaucoma model // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. - 2007. - V.48. - № 7. -P.3161-3177.

33.Karasawa K., Tanaka A., Jung K. et al. Patterns of aqua-porin expression in the canine eye. - Vet J. - 2011. - V.190. - № 2. - P.e72-77.

34.Kitley J., Leite M. I., Nakashima I. et al. Prognostic factors and disease course in aquaporin-4 antibody-positive patients with neuromyelitis optica spectrum disorder from the United Kingdom and Japan // Brain. - 2012. -V.135. - Pt 6. - P.1834- 1849.

35.Kumari S. S., Eswaramoorthy S., Mathias R. T., Viradaraj K. Unique and analogous functions of aquaporin 0 for fiber cell architecture and ocular lens transparency // Biochim. Biophys. Acta. - 2011. - V.1812. - № 9. - P.1089- 1097.

36.Kumari S. S., Varadaraj M., Yerramilli V. S. et al. Spatial expression of aquaporin 5 in mammalian cornea and lens, and regulation of its localization by phosphokinase A // Mol. Vis. - 2012. - V.18. - P.957- 967.

37.Levin M. H., Verkman A. S. Aquaporin-3-dependent cell migration and proliferation during corneal re-epithelialization // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. - 2006. - V.47. -№ 10. - P.4365-4372.

38.Lin S., Lee O. T., Minasi P., Wong J. Isolation, culture, and characterization of human fetal trabecular meshwork cells // Curr. Eye Res. - 2007. - V.32. - № 1. - P.43- 50.

39.Liu J., Xu J., Gu S. et al. Aquaporin 0 enhances gap junc-tion coupling via its cell adhesion function and interaction with connexin 50 // J. Cell Sci. - 2011. - V.124. -Pt 2. - P.198-206.

40.Luo S. S., Chen Q., Yu D. Y. et al. The effect of AQP4 gene on the activation of retinal glial cells in chronic high in-traocular pressure mice // Zhonghua Yan Ke Za Zhi. -2012. - V.48. - № 7. - P.598- 603.

41.Mitani-Ueno N., Yamaji N., Zhao F. J., Ma J. F. The aro-matic/arginine selectivity filter of NIP aquaporins plays a critical role in substrate selectivity for silicon, boron, and arsenic // J. Exp. Bot. - 2011. - V.62. - № 12. -P. 4391-4398.

42.Mizokami J., Kanamori A., Negi A., Nakamura M. A preliminary study of reduced expression of aquaporin-9 in the optic nerve of primate and human eyes with glaucoma // Curr. Eye Res. - 2011. - V.36. - № 11. - P.1064- 1067.

43.Naka M,, Kanamori A., Negi A., Nakamura M. Reduced expression of aquaporin-9 in rat optic nerve head and retina following elevated intraocular pressure // Invest. Oph-thalmol. Vis. Sci. - 2010. - V.51. - № 9. - P.4618- 4626.

44.Nakamura M. New insights into the pathogenesis of glau-comatous optic neuropathy and refinement of the objective assessment of its functional damage // Nihon Ganka Gak-kai Zasshi. - 2012. - V.116. - № 3. - P.298- 344.

45.Nakazawa Y., Oka M., Mitsuishi A. et al. Quantitative analysis of ascorbic acid permeability of aquaporin 0 in the lens // Biochem. Biophys. Res. Commun. - 2011. - V.415. - № 1. - P.125-130.

46.O'Connor J. W., Klauda J. B. Lipid membranes with a majority of cholesterol: applications to the ocular lens and aquaporin 0 // J. Phys. Chem. B. - 2011. - V.115. -№ 20. - P.6455-6464.

47.Ohashi Y., Tsuzaka K., Takeuchi T., Sasaki Y., Tsubota K. Altered distribution of aquaporin 5 and its C-terminal binding protein in the lacrimal glands of a mouse model for Sjogren's syndrome // Curr. Eye Res. - 2008. - V.33. - № 8. - P.621-629.

48.Peng J., Zhang H., Li T. et al. Effect of dexamethasone and aquaporin-1 antisense oligonucleotides on the aquapo-rin-1 expression in cultured human trabecular meshwork cells // J. Huazhong Univ. Sci. Technolog. Med. Sci. -2006. - V.26. - № 1. - P.137- 140.

49.Ruiz-Ederra J., Levin M. H., Verkman A. S. In situ fluo-rescence measurement of tear film [Na+], [K+], [Cl-], and pH in mice shows marked hypertonicity in aqua-porin-5 deficiency // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. - 2009.- V.50. - № 5. - P.2132-2138.

50.Ruiz-Ederra J., Verkman A. S. Aquaporin-1-facilitated keratocyte migration in cell culture and in vivo corneal wound healing models // Exp. Eye Res. - 2009. - V.89. - № 2. - P.159-165.

51.Sasaki Y., Tsubota K., Kawedia J. D. et al. The difference of aquaporin 5 distribution in acinar and ductal cells in lacrimal and parotid glands // Curr. Eye Res. - 2007. -V.32. - № 11. - P.923- 929.

52.Schey K. L., Gutierrez D. B., Wang Z. et al. Novel fatty acid acylation of lens integral membrane protein aquaporin-0 // Biochemistry. - 2010. - V.49. - № 45. -P.9858-9865.

53.Stamer W. D., Snyder R. W., Smith B. L., Agre P., Re-gan J. W. Localization of aquaporin CHIP in the human eye: implications in the pathogenesis of glaucoma and other disorders of ocular fluid balance // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. - 1994. - V.35. - № 11. - P.3867- 3872.

54.Tradtrantip L., Tajima M., Li L., Verkman A. S. Aquaporin water channels in transepithelial fluid transport // J. Med. Invest. - 2009. - V.56. - Suppl. - P.179-184.

55.Tran T. L., Bek T., Holm L. et al. Aquaporins 6-12 in the human eye //Acta Ophthalmol. - 2012. - Sep.13. doi: 10.1111 [Epub. ahead of print].

56.Varadaraj K., Kumari S. S., Mathias R. T. Transgenic expression of AQP1 in the fiber cells of AQP0 knockout mouse: effects on lens transparency // Exp. Eye Res. - 2010.- V.91. - № 3. - P.393- 404.

57.Varadaraj K., Kumari S. S., Patil R. et al. Functional char-acterization of a human aquaporin 0 mutation that leads to a congenital dominant lens cataract // Exp. Eye Res. -2008. - V.87. - № 1. - P.9-21.

58.Verkman A. S. Aquaporins at a glance // J. Cell Sci. -2011. - V.124. - Pt 13. - P.2107-2112.

59.Verkman A. S., Ruiz-Ederra J., Levin M. H. Functions of aquaporins in the eye // Prog. Retin. Eye Res. - 2008. -V.27. - № 4. - P.420- 433.

60.Xiong X., Miao J., Xi Z. et al. Regulatory effect of dexa-methasone on aquaporin-1 expression in cultured bovine trabecular meshwork cells //J. Huazhong Univ. Sci. Technolog. Med. Sci. — 2005. — V.25. — № 6. — P.735- 737.

61.Yamaguchi Y., Watanabe T., Hirakata A., Hida T. Localization and ontogeny of aquaporin-1 and -4 expression in iris and ciliary epithelial cells in rats // Cell Tissue Res. — 2006. — V.325. — № 1. — P.101-109.

62.Zhang D., Vetrivel L., Verkman A. S. Aquaporin deletion in mice reduces intraocular pressure and aqueous fluid pro-duction // J. Gen. Physiol. — 2002. — V.119. — № 6. — P.561- 569.