Los canales de calcio de tipo N, también llamados canales Ca v 2.2, son canales de calcio dependientes del voltaje que se localizan principalmente en las terminales nerviosas y las dendritas, así como en las células neuroendocrinas. [1] El canal N de calcio consta de varias subunidades: la subunidad primaria α1B y las subunidades auxiliares α2δ y β. La subunidad α1B forma el poro a través del cual ingresa el calcio y ayuda a determinar la mayoría de las propiedades del canal. [2] Estos canales juegan un papel importante en la neurotransmisión durante el desarrollo. En el sistema nervioso adulto, los canales de calcio de tipo N están involucrados críticamente en la liberación de neurotransmisores y en las vías del dolor. [2] [3] Los canales de calcio de tipo N son el objetivo de la ziconotida , el fármaco recetado para aliviar el dolor oncológico intratable . Hay muchos bloqueadores de los canales de calcio de tipo N conocidos que funcionan para inhibir la actividad del canal, aunque los bloqueadores más notables son las ω-conotoxinas . [4]
Estructura
Los canales de calcio de tipo N se clasifican como canales activados por umbral alto y se observan en la familia de genes Cav2. La estructura del canal de calcio de tipo N es muy similar a otros canales dependientes de voltaje . La parte más importante del canal es el poro real que está formado por la subunidad α1B. Este poro es el lugar de importación de los iones extracelulares. La subunidad α1B tiene hasta 2000 residuos de aminoácidos dentro de una secuencia de aminoácidos con la estructura transmembrana con un poro. Esto está organizado en 6 segmentos de seis (S1-S6). S1, S2, S3, S5 y S6 son hidrófobos, mientras que S4 sirve como sensor de voltaje. Además, hay un bucle asociado a la membrana entre S5 y S6. La actividad del poro está modulada por 4 subunidades: una subunidad β intracelular, una subunidad gamma transmembrana y un complejo de subunidades alfa-2 y delta. [5]
Además de la subunidad α1B codificada por el gen CACNA1B , las siguientes subunidades auxiliares están presentes en el canal de calcio de tipo N:
Los canales de calcio de tipo N son importantes en la liberación de neurotransmisores porque se localizan en las terminales sinápticas . [6] En el sistema nervioso periférico , se sabe que los canales de tipo N están involucrados en la liberación de muchos neurotransmisores como glutamato, GABA, acetilcolina, dopamina y norepinefrina. Cuando el calcio extracelular fluye hacia los canales de calcio de tipo N debido a un potencial de acción, desencadena la fusión de las vesículas secretoras.
Estudios sobre el sistema cardiovascular revelan que cuando se introduce ω-Conotoxina, ésta provoca la inhibición de la noradrenalina , y esto demuestra que sólo el canal de calcio de tipo N, no los canales de calcio de tipo P/Q/L, están implicados en la liberación de noradrenalina. [7]
En los riñones, el bloqueo de los canales de calcio de tipo N reduce la presión glomerular a través de la dilatación de las arteriolas. [8]
Se ha demostrado que los canales de calcio de tipo N desempeñan un papel en la localización del crecimiento de las neuritas en el sistema nervioso simpático , la piel y la médula espinal. Se ha demostrado que el crecimiento de las neuritas se inhibe a través de una interacción entre la laminina y el undécimo bucle de la estructura del canal de calcio de tipo N. [9] Se ha sugerido que el crecimiento de las neuritas se inhibe por la entrada de calcio a través del cono de crecimiento, y esto sucede cuando el canal Cav2.2 entra en contacto con la laminina 2 y, en respuesta, puede inducir una activación por estiramiento del canal de calcio de tipo N. [9]
Mutaciones
Se ha sugerido que una rara mutación con ganancia de función en el gen CACNA1B que codifica la subunidad α1B del canal de calcio de tipo N es la causa de varios casos de síndrome de mioclono-distonía, aunque esta sugerencia ha sido cuestionada. [3] Se ha descubierto que las mutaciones con pérdida de función del CACNA1B están presentes en la epilepsia-discinesia progresiva. [10]
Importancia clínica
La alteración de los canales de calcio de tipo N en los procesos terapéuticos se produce de cuatro formas principales: a través del bloqueo de los péptidos del canal de calcio de tipo N , la interferencia del flujo de iones a través del propio canal, la activación de la señalización acoplada a la proteína G y la interferencia de las vías de la proteína G. [11] Los estudios han demostrado que la inyección intratecal del inhibidor del canal de calcio ziconotida , para bloquear los canales de calcio de tipo N, ha producido alivio del dolor intratable. [12] El bloqueo del canal de calcio de tipo N es una posible estrategia terapéutica para el tratamiento del alcoholismo . Debido a que se sabe que la exposición prolongada al alcohol a lo largo del tiempo aumenta la función del canal de tipo N, los experimentos han demostrado que el uso de antagonistas de tipo N para disminuir la actividad del canal resultó en una reducción del consumo voluntario de alcohol en ratones. [13]
Bloqueadores
En la vía del dolor, los canales de calcio de tipo N sirven para regular las señales de dolor enviadas desde el sistema nervioso periférico al sistema nervioso central . Aunque se conocen muchos bloqueadores de los canales de calcio de tipo N, los más potentes y selectivos pertenecen a la familia de las conotoxinas . [14]
Lista de bloqueadores de los canales de calcio tipo N:
Ziconotida , una versión sintética de una de las conotoxinas
Referencias
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Lectura adicional
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