Canalopatia

CANALOPATÍAS

Canales de iones: son proteínas de transmembrana que permiten el paso de iones a favor de un gradiente electroquímico, entre el medio intra y extra celular o entre organelos y el citosol en ciertas condiciones (se abren y cierran). Son selectivos.

Las condiciones en que los canales de iones permiten el paso de iones: cambio en el potencial de membrana, unión de un ligando, deformación mecánica de la membrana, cambio de temperatura y poli-modales (TRP). El gating está siempre relacionado a movimiento de cargas.

Los procesos afectados por la apertura de canales de iones: procesos relacionados a células excitables (neuronas, músculos, células sensoriales, células neuroendrocrinas), que poseen en sus membranas canales de iones que generan cambios en el potencial que permiten generar señales eléctricas.

Las primeras canalopatías se asociaron a problemas en alteraciones relacionadas a fenómenos de excitabilidad, problemas en los canales de iones y en sus proteínas asociadas.

Ejemplo. Manejo de agua e iones en el riñón: agua se mueve por canales llamados aquaporinas, los cuales al tener un defecto también pueden generar canalopatías. Parte del contenido del plasma se filtra hacia el lumen del riñón, parte del filtrado se reabsorbe, todo manejado por canales de iones.

Canales de K+ se encuentran abiertos en el reposo (no dependientes de potencial) y son los responsables de generar un potencial de reposo de cualquier célula excitable. Existen también otro set de canales selectivos a K+, Na+, Ca+2 y Cl- que pueden ser dependientes de potencial o de unión de ligando, etc., que van a permitir el flujo de salida de K+, de entrada de Na+ y Ca+2 y el de Cl- dependerá del animal en que se encuentre. Hay canales que son selectivos a un ión en particular o pueden ser catiónicos inespecíficos, se pueden encontrar en estado abierto, cerrado o intermedio (transiciones de μs), con corrientes rápidas o lentas (ms).

Las corrientes totales en una célula que posee canales de iones se pueden determinar utilizando la ley de Ohm. Donde N es el número de canales selectivos a un ión en particular, Po la probabilidad de encontrar ese canal abierto, γ conductancia de canal único, Vm potencial de membrana y Erev potencial de reversión de la corriente (flujo neto = 0). En rojo: parámetros afectos a posibles mutaciones.

Gen → Canal + sub reg → “Función” Celular

En muchas canalopatías, existen problemas en las subunidades regulatorias que forman un complejo con el canal.

[pic 1][pic 2]

Canalopatías genéticas: afectan al canal mismo o a sus subunidades regulatorias. Región codificante: ganancia o pérdida de función.
Reguladores del canal: función alterada

Canaloatías transcripcionales: afectan niveles de expresión del canal y localización del canal. Promotor: sub o sobre expresión.

Canalopatías autoinmunes: anticuerpos contra un canal de iones. Se ve alterada la función de los canales.

¿Cómo medir estos parámetros?

En general, lo que se mide es la amplitud de la corriente.
Medición de corrientes macroscópicas (total de canales) o microscópicas (canal único). Pueden existir corrientes de entrada (cationes entrando a la célula o aniones saliendo) o de salida (cationes saliendo de la célula).

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