Canales Ionicos

Canales iónicos

Son proteínas integrales de la membrana, estas forman poros o conductos hidrofílicos que recorren el espesor de todas las membranas celulares y permiten el flujo pasivo de iones a través de éstas impulsados por sus gradientes electroquímicos. Son altamente selectivos, por lo que en general facultan el paso de un solo tipo de ion. Los canales iónicos teóricamente saturables, aunque no en condiciones fisiológicas.

Hay en la naturaleza una enorme diversidad de canales y su presencia es ubicua en todo tipo de células, eucarionte o procarionte, animal o vegetal. A nivel molecular todos los diversos tipos de canales realizan una misma función, que es la de permitir el paso de iones, mientras que en el contexto de la fisiología celular, los canales iónicos están involucrados, por ejemplo, en la división celular, el reconocimiento celular, en el equilibrio electroquímico, entre otros. A nivel metacelular, los canales iónicos, además de la excitabilidad, participan en procesos como la memoria, el ritmo cardiaco, la integración neuronal, la locomoción, etcétera.

Existen canales que permanecen siempre abiertos, mientras otros se abren y cierran regulados por señales químicas, eléctricas o mecánicas que provocan cambios conformacionales en las proteínas del canal.

Algunos componentes funcionales son muy comunes en todos los diferentes tipos de canales

1. Un poro acuoso, a través del cual los iones pueden fluir de un compartimento a otro de la membrana plasmática.

2. Un filtro de selectividad, con el cual los canales pueden identificar y discriminar entre distintos tipos de iones fisiológicamente importantes, como son el Na¬+, k+, Ca2+ y Cl-; la capacidad de discriminar es muy variable, algunos canales discriminan casi perfectamente el sodio del potasio, o viceversa, mientras que existen otros que no discriminan entre cationes; esta propiedad de selectividad identifica a un canal iónico.

3. Una compuerta, que limita el flujo de los iones a través del poro, independientemente del gradiente electroquímico que los impulsa; esta compuerta se abre y se cierra de manera aleatoria, aunque su probabilidad de apertura está influida por factores del microambiente, tales como el voltaje o la presencia de ciertas moléculas como

Neurotransmisores, ATP u otros iones.

Los canales regulados, de importancia fundamental en células musculares, secretoras, neuronas y otras, comprenden múltiples isoformas con diferentes tipos de regulación, selectividad iónica o velocidades de apertura o cierre, que se expresan de manera diferencial en distintos tipos celulares a lo largo del desarrollo.

Canales regulados por voltaje:

Existen canales regulados para sodio, potasio y calcio.

• Canales regulados para sodio; un ejemplo, en las células musculares, permanecen cerrados cuando la membrana plasmática mantiene su potencial de reposo, que es negativo para el interior celular con una diferencia de voltaje de unos -90mV. Cuando se despolariza un punto de la membrana de estas células, el campo eléctrico modificado de la membrana influye sobre regiones cargadas de las proteínas del canal y provoca su apertura. El sodio, más concentrado en el exterior de la célula que en el interior, penetra por diferencia de gradiente electroquímico y contribuye aún más al cambio de potencial, pues hace que se abran canales de sodio más alejados y causa así la propagación de la despolarización a lo largo de la membrana. Están formados por una subunidad principal α y dos subunidades β1 y β2. Tiene seis segmentos transmembrales, y una porción parcialmente embebida entre los segmentos 5 y 6 que constituyen el poro acuoso, el segmento S4 está muy conservado entre los canales de

...