I canali ionici

I canali ionici sono strutture proteiche trans-membrana che controllano il passaggio di alcuni ioni garantendo l’ineguale distribuzione di specie ioniche al due lati della membrana cellulare e le variazioni dinamiche di tale distribuzione, indispensabili per il funzionamento e la vita della cellula. L’importanza e l’eterogenicità chimica e ultrastrutturale di questi canali è giustificata dal fatto che circa il 30% dell’energia spesa dalla cellula viene utilizzata per mantenere i gradienti ionici di Na+ K+ Ca++ e Cl-.

Le proprietà fondamentali che descrivono un canale ionico sono:

  • la causa che ne determina l’apertura e il passaggio rapido di ioni
  • quale specie attraversa il canale quando è aperto

In termini generali, si distinguono due principali tipi di canali ionici:

  1. canali voltaggio dipendenti (detti anche VOC, voltage operated channels)
  2. canali ligando-dipendenti (detti anche ROC, receptor operated channels)

I canali regolati dal voltaggio partecipano al meccanismo di eccitabilità di membrana. I più importanti canali di questo gruppo sono quelli selettivi al Na+, K+ e Ca++. L’apertura del canale indotta dalla depolarizzazione di membrana è di breve durata.

I canali regolati da un ligando vengono attivati dal legame di una sostanza chimica a un sito posto sulla struttura proteica esterna del canale. Con questa modalità agiscono il glutammato, l’acetilcolina, il GABA e l’ ATP . Alcuni canali rispondono a segnali intracellulari piuttosto che a segnali extracellulari. Tra questi segnali intracellulare si ritrovano:

  • livelli di Ca2 + intracellulare aumentati (vedi per esempio articolo del 18-9-09)
  • ridotta concentrazione intracellulare di ATP, conseguente  a una diminuita scorta energetica della cellula
  • attivazione del recettore vanilloide

Molti farmaci hanno come target di azione i canali ionici. La tabella (modificata da Clementi e Fumagalli, Farmacologia Generale e Molecolare, UTET, 2006)  riassume le principali interazioni tra farmaci e recettori ionici.

Di particolare interesse sono i farmaci attivi sui canali del Ca++, che verranno trattati nel prossimo articolo.

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