Sodíkový kanál

Sodíkového kanálu , nebo sodná sůl, je iontový kanál specifické pro sodíkové ionty . Existuje několik typů. Jako první je popsán je sodíkový kanál akčního potenciálu , který je zodpovědný mimo jiné pro depolarizaci v neuronu a myocytu , šíření nervového signálu a šíření elektrického aktivace myokardu .

Je nutné rozlišovat přísné sodíkové kanály od kanálů propouštějících kationty , to znamená hlavně sodík a draslík . Na rozdíl od druhého jsou sodíkové kanály nepropustné pro ionty draslíku.

Různé typy sodíkových kanálů

Centrální nervový systém

Excitovatelné buňky centrálního nervového systému aktivně udržují (tj. Tím, že spotřebovávají energii) potenciální rozdíl asi -70 mV mezi intra- a extracelulárním médiem. Specializované proteiny umožňují obrátit polaritu těchto buněk za účelem šíření impulsu po buňce ve formě akčního potenciálu (AP). Určité třídy sodíkových kanálů (sodíkové kanály závislé na napětí nebo VOC Na + [kanály napájené napětím] ) vykazují tyto vlastnosti.

Tyto kanály jsou αβ1β2 heterotrimery. Pro elektrickou aktivitu je nezbytná pouze podjednotka α, ale podjednotky β stabilizují kanál.

Kanál je prezentován ve třech konformacích: otevřený, uzavřený a inaktivovaný:

Pracovní cyklus kanálu je tedy následující: Zavřeno - Otevřeno - Inaktivováno - Zavřeno.

V podjednotce α je určitý segment (segment 4), snímač potenciálu. Má kladné náboje nesené zbytky lysinu nebo argininu každé 3 zbytky. Během depolarizace se segment S4 pohybuje pod vlivem kladných nábojů sodíku.

Inaktivace se provádí vložením inaktivujícího segmentu, který blokuje otvor kanálu.

Výběr iontů se provádí podle počtu záporných nábojů přítomných na extracelulární straně a nesených karboxylovými funkcemi (COO - )

Tento kanál má 8 vazebných míst pro léky:

Regulace sodíkových kanálů buněčnými signálními cestami

Regulace sodíkových kanálů může být provedena posttranslační modifikací, jako jsou proteinové kinázy, které působí fosforylací na sodíkové kanály:

Terapeutické cíle

Sodné kanály jsou terapeutickými cíli první volby. Jsou terčem mnoha antiarytmik, antiepileptik i některých lokálních anestetik. Některé insekticidy také používají blokátory sodíkových kanálů.

Insekticidy Chryzantéma

Některé molekuly jsou přírodní, extrahované z chryzantémy, jako je pyrethrin , ale jiné molekuly jsou syntetizovány jako dichlorodifenyltrichlorethan . Tyto insekticidy zpomalují inaktivaci kanálů a zvyšují jejich pravděpodobnost otevření, což indukuje depolarizaci. Zabraňují inaktivaci kanálů tím, že zabraňují uzavření inaktivační brány kanálu, která brání repolarizaci membrány, což způsobuje hyperexcitabilitu nervů a tím excitační paralýzu, která je u hmyzu smrtelná.

Lokální anestetika

Hlavně lidokain, který blokuje příliv iontů tím, že udržuje kanály v inaktivovaném stavu. Nervový impuls tedy již není možný.

Antiarytmika

Zpomalují rychlost depolarizace a zpomalují vedení impulsu v buňkách myokardu . Snížený vstup sodíku.

Jsou rozděleny do 3 tříd:

  1. Chinidin , disopyramid  : také způsobuje mírné zablokování draslíkových kanálů
  2. Lidokain , mexiletin , fenytoin
  3. Flekainid , propafenon , cibenzolin  : způsobují další slabé blokování draslíkových kanálů

Antiepileptika

Hlavně fenytoin , karbamazepin , oxkarbazepin

Stabilizujte membrány neuronu, který se stal hyperexcitovatelným, blokováním toku sodíku. Tyto molekuly se přednostně váží na neaktivní formu sodíkových kanálů.

Srdce

Chování sodíkových kanálů v myokardu je velmi podobné chování nervového systému. Nejhojnější alfa podjednotkou v myokardu je Na v 1,5 .

Epitel

Sodný kanál apikální membrány epiteliálních buněk se nazývá ENaC , což znamená epiteliální Na kanál . Má specifičnost, že je inhibován amiloridem . Je zodpovědný za transport sodíkovým epitelem . Epitel epitelu jsou postižené plíce , ledviny , distální část tlustého střeva a několik exokrinních žláz , jako jsou slinné žlázy nebo potní žlázy . Tento kanál se podílí na některých formách hypertenze a možná i na cystické fibróze . Tento kanál je také přítomen v papilárních buňkách fungiform přední části jazyka , kde je zodpovědný za přenos chuti slané a kyselé chuti.

Molekulární struktura

Kanál ENaC je tvořen ze tří podjednotek molekulových hmotností v rozmezí od 60 do 75 kDa  : α (alfa), β (beta) a γ (gama) kódovaných třemi geny umístěnými na chromozomech 12 a 16. Každá podjednotka se skládá z dva transmembránové segmenty, velká extracelulární část obsahující glykosylační místa , stejně jako intracelulární část tvořená N a C-koncovými konci obsahujícími regulační místa. Pouze podjednotka α může tvořit úplné funkční kanály. Podjednotky β a γ se kombinují s podjednotkou α, čímž vzniknou kanály se změněnými biofyzikálními vlastnostmi .

jiný

Bibliografie

  • Diego Alvarez de la Rosa, Cecilia M. Canessa, Gregor K. Fyfe, Ping Zhang Struktura a regulace sodíkových kanálů citlivých na amilorid , Roční přehled fyziologie , svazek 62,Březen 2000, str. 573-594.

Poznámky a odkazy