Tipi di canali ionici nell'organismo

I canali ionici sono proteine della membrana, che svolgono un ruolo principale nella regolamentazione dell'eccitabilità cellulare. Sono trovati in virtualmente tutte le celle e sono di importanza fisiologica cruciale. Sulla base dello stimolo a cui rispondono, i canali ionici sono divisi in tre superfamiglie: a canali ionici tensione-gated, legante-gated e mechano sensibili.

Canale ionico. Struttura del canale. Credito di immagine: Designua/Shutterstock
Canale ionico. Struttura del canale. Credito di immagine: Designua/Shutterstock

Canali ionici Tensione-Gated

i canali Tensione-gated rispondono alle perturbazioni nel potenziale della membrana cellulare e sono altamente selettivi per uno ione specifico, cioè, Na+, K+, Ca2+ e Cl. Più ulteriormente sono suddivisi nelle famiglie basate sullo ione permeant principale.

  • canale Tensione-gated di Na+ - questi canali sono responsabili della generazione di potenziali d'azione della durata lunga e così sono obiettivi degli anestetici locali, quali lidocaina e benzocaina.
  • canali Tensione-gated di Ca2+ - regolamentano le concentrazioni intracellulari di Ca2+ e così sono responsabili di una vasta gamma di trattamenti biochimici all'interno delle celle. Uno dei trattamenti più importanti regolamentati da questi canali è la versione dei neurotrasmettitori alle sinapsi. Gli stampi del canale del calcio sono utili nel trattamento delle varie circostanze che variano dalla malattia di cuore ai disordini di ansia.
  • canali Tensione-gated di K+ - costituiscono la più grande e più diversa classe di canali ionici tensione-gated. Sono di importanza fondamentale nella generazione del potenziale di membrana di riposo.
  • canali Tensione-gated del Cl - questi canali sono presenti in ogni tipo di neurone e sono compresi nel volume di regolamentazione delle cellule e dell'eccitabilità. Egualmente sono conosciuti per contribuire al potenziale di membrana di riposo.

Canali ionici Legante-Gated (LGIC)

LGIC sono obiettivi per molte droghe, quali gli anestetici, gli antipsicotici e gli antideprimente. Sono nominati secondo il legante a cui rispondono e sono divisi in tre famiglie basate sopra i criteri della struttura della proteina e di biologia molecolare.

“Cys-Ciclo„ LGIC

Costituiscono la più grande classe di LGICs ed includono i ricevitori nicotinici dell'acetilcolina (nAChR), i ricevitori acidi γ-amminobutirrici (GABA), 5 ricevitori hydroxytryptamine-3 (5HT3) ed i ricevitori della glicina. Il nAChR e i 5-HT3R sono ricevitori eccitanti, mentre i ricevitori di GABA ed i ricevitori della glicina sono inibitori in natura.

I nAChRs sono attivati in modo endogeno dall'acetilcolina del neurotrasmettitore. L'acetilcolina svolge un ruolo importante in vari processi conoscitivi, quali l'apprendimento, la memoria e l'attenzione. È egualmente un prodotto chimico importante di segnalazione alla giunzione neuromuscolare.

L'attivazione dei ricevitori 5-HT3 svolge un ruolo importante in varie funzioni comprensive, parasimpatiche e sensitive. Nel sistema nervoso centrale (CNS), i ricevitori 5-HT3 sono compresi nell'emetismo, nella cognizione e nell'ansia. Aiuta nel regolamento di vari sistemi conoscitivi, fisiologici, emozionali e metabolici. Pregiudica i trattamenti fisiologici, quali i reticoli di sonno, i ritmi circadiani, l'appetito, i livelli di aggressione e la temperatura corporea.

Il ricevitore di GABA conduce selettivamente Cl− attraverso il suo poro, che causa il hyperpolarization e un aumento risultante nella soglia per la generazione di potenziale d'azione. Una riduzione della probabilità della generazione di potenziale d'azione causa l'inibizione di un neurone. GABA inibisce la risveglio-promozione delle regioni e quindi è compreso nel sonno supportante. Il danno nella segnalazione di GABA è egualmente una ragione principale per i disordini di ansia. Le benzodiazepine diminuiscono l'eccitabilità indesiderata del cervello, aumentando la segnalazione di GABA nel cervello e quindi possono essere usate per trattare i disordini di ansia.

I ricevitori della glicina mediano l'inibizione sinaptica nel midollo spinale, in tronco cerebrale ed in altre regioni del sistema nervoso centrale. Regolamentano l'eccitabilità del motore e dei neuroni sensoriali afferenti, compreso le fibre di dolore ed egualmente sono compresi nel trattamento dei segnali visivi ed uditivi. Quindi, rappresentano un obiettivo di promessa per lo sviluppo dei composti dal punto di vista terapeutico utili.

Ricevitori del glutammato di Ionotropic

Sono attivati dal glutammato del neurotrasmettitore e mediano la maggior parte della trasmissione eccitante veloce nello SNC. Sono suddivisi nei ricevitori acidi di α-amino-3-hydroxy-5-methylisoxazole-4-propionic (AMPA), nei ricevitori del kainate e nei ricevitori (NMDA) dell'N-metilico-D-aspartato.

I ricevitori di AMPA mediano la trasmissione sinaptica eccitante veloce alla maggior parte delle sinapsi centrali. I ricevitori di Kainate regolamentano l'eccitabilità di un neurone, mentre i ricevitori di NMDA svolgono i ruoli chiave nella plasticità sinaptica.

Ricevitori di P2X

Sono i canali ionici recentemente scoperti della membrana. Sono preferibilmente permeabili a Na+, a K+ e a Ca2+ e sono attivati dal trifosfato di adenosina. I ricevitori di P2X ampiamente sono espressi in molti tessuti e sono indicati per svolgere i ruoli chiave in vari trattamenti fisiologici, quali la trasmissione nervosa, la sensazione di dolore e le varie risposte infiammatorie.

A canali ionici Mechano Sensibili

I canali ionici che rispondono ai cambiamenti nelle forze meccaniche sulla membrana cellulare sono definiti a canali ionici mechano sensibili. Questi canali sono compresi nella rilevazione e nella trasduzione delle forze meccaniche esterne nei segnali intracellulari elettrici e/o chimici.

a canali ionici Mechano sensibili sono compresi nel regolamento di pressione sanguigna e del volume delle cellule, nello stimolo dello sviluppo dell'osso e del muscolo e nei sensi dell'audizione e del tocco.  Gli studi hanno indicato questi canali da partecipare ai vari termini come le aritmia cardiache, la distrofia muscolare, la degenerazione di un neurone, la malattia renale policistica e la metastasi del tumore.

Poichè i canali ionici sono responsabili del regolamento delle funzioni fisiologiche importanti, una comprensione dei loro meccanismi ad un livello molecolare è importante. La decade passata ha osservato l'esplorazione del lavoro nella delucidazione dei sistemi cristallini dei canali ionici. Ciò, a sua volta, piombo ad una comprensione aumentata di come i canali ionici funzionano. La ricerca ha egualmente piombo alla scoperta di varie mutazioni nei geni del canale ionico, che sono conosciuti per causare i vari channelopathies. La ricerca futura in materia sarà cruciale nel decifrare le cause e le maturazioni per una serie di disordini neurologici e muscolari.

Sorgenti

[Ulteriore lettura: Canale ionico]

Last Updated: Oct 26, 2018

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