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Canalopatía

Las canalopatías son un grupo de enfermedades causadas por la disfunción de las subunidades de los canales iónicos o de sus proteínas que interactúan . Estas enfermedades pueden ser heredadas o adquiridas por otros trastornos, fármacos o toxinas. Las mutaciones en los genes que codifican los canales iónicos , que alteran la función del canal, son la causa más común de canalopatías. [1] Hay más de 400 genes que codifican canales iónicos, se encuentran en todos los tipos de células humanas y están involucrados en casi todos los procesos fisiológicos. [2] Cada tipo de canal es un complejo multimérico de subunidades codificadas por varios genes. Dependiendo de dónde se produzca la mutación , puede afectar la activación, la conductancia, la selectividad iónica o la transducción de señales del canal.

Las canalopatías se pueden clasificar según el sistema de órganos al que están asociadas. En el sistema cardiovascular, el impulso eléctrico necesario para cada latido del corazón es posible gracias al gradiente electroquímico de cada célula del corazón. Debido a que los latidos del corazón dependen del movimiento adecuado de los iones a través de la membrana superficial, las canalopatías cardíacas constituyen un grupo clave de enfermedades cardíacas. [3] El síndrome de QT largo , la forma más común de canalopatía cardíaca, se caracteriza por una repolarización ventricular prolongada, lo que predispone a un alto riesgo de taquiarritmias ventriculares (p. ej., torsade de pointes), síncope y muerte cardíaca súbita. [1]

Las canalopatías del músculo esquelético humano incluyen parálisis periódica hiper e hipopotasémica (concentraciones sanguíneas altas y bajas de potasio) , miotonía congénita y paramiotonía congénita .

Las canalopatías que afectan la función sináptica son un tipo de sinaptopatía .

Causas

tipo genético

Las mutaciones en los genes que codifican los canales iónicos, que causan defectos en la función del canal, son la causa más común de canalopatías. [1]

Tipo adquirido

Las canalopatías adquiridas son causadas por trastornos adquiridos, consumo de drogas, toxinas, etc. [1]

Tipos

Los tipos de la siguiente tabla son comúnmente aceptados. [ ¿por quién? ] [ cita necesaria ] No se incluyen las canalopatías actualmente en investigación, como el canal de potasio Kir4.1 en la esclerosis múltiple .

Canales de iones versus bombas de iones

Tanto los canales como las bombas son transportadores de iones que mueven iones a través de las membranas. Los canales mueven los iones rápidamente, mediante transporte pasivo , a favor de gradientes eléctricos y de concentración (moviéndose "cuesta abajo"); mientras que las bombas mueven los iones lentamente, mediante transporte activo , formando gradientes (moviéndose "cuesta arriba"). [10] Históricamente, la diferencia entre los dos parecía tajante y seca; sin embargo, investigaciones recientes han demostrado que en algunos transportadores de iones no siempre está claro si funcionan como canal o como bomba. [10]

Las enfermedades que involucran bombas de iones pueden producir síntomas similares a las canalopatías, ya que ambas involucran el movimiento de iones a través de las membranas. La enfermedad de Brody (también conocida como miopatía de Brody) incluye síntomas similares a la miotonía congénita , que incluyen rigidez muscular y calambres después de iniciar el ejercicio (relajación muscular retardada). Sin embargo, se trata de pseudomiotonía, ya que las personas con enfermedad de Brody tienen una EMG normal . [11]

Debido a síntomas similares, diferentes genes para los canales y las bombas pueden asociarse con la misma enfermedad. Por ejemplo, la polimicrogiria se ha asociado con el gen del canal SCN3A [12] y el gen de la bomba ATP1A3 , [6] entre otros genes que no son transportadores de iones. [13]

Ver también

Referencias

  1. ^ abcd Kim JB (enero de 2014). "Canalopatías". Revista Coreana de Pediatría . 57 (1): 1–18. doi :10.3345/kjp.2014.57.1.1. PMC  3935107 . PMID  24578711.
  2. ^ Imbrici P, Liantonio A, Camerino GM, De Bellis M, Camerino C, Mele A, et al. (10 de mayo de 2016). "Enfoques terapéuticos para las canalopatías de iones genéticos y perspectivas en el descubrimiento de fármacos". Fronteras en Farmacología . 7 : 121. doi : 10.3389/ffhar.2016.00121 . PMC 4861771 . PMID  27242528. 
  3. ↑ Marbán E (enero de 2002). "Canalopatías cardíacas". Naturaleza . 415 (6868): 213–218. Código Bib :2002Natur.415..213M. doi :10.1038/415213a. PMID  11805845. S2CID  4419017.
  4. ^ Vargas-Alarcón G, Álvarez-León E, Fragoso JM, Vargas A, Martínez A, Vallejo M, Martínez-Lavín M (febrero de 2012). "Un polimorfismo del canal de sodio de los ganglios de la raíz dorsal codificado por el gen SCN9A asociado con fibromialgia grave". Trastornos musculoesqueléticos del BMC . 13 : 23. doi : 10.1186/1471-2474-13-23 . PMC 3310736 . PMID  22348792. 
  5. ^ Smith RS, Kenny CJ, Ganesh V, Jang A, Borges-Monroy R, Partlow JN y col. (septiembre de 2018). "Regulación del canal de sodio SCN3A (NaV1.3) del plegamiento cortical cerebral humano y el desarrollo motor oral". Neurona . 99 (5): 905–913.e7. doi :10.1016/j.neuron.2018.07.052. PMC 6226006 . PMID  30146301. 
  6. ^ ab Smith RS, Florio M, Akula SK, Neil JE, Wang Y, Hill RS, et al. (junio de 2021). "Papel temprano de una Na +, K + -ATPasa (ATP1A3) en el desarrollo del cerebro". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 118 (25): e2023333118. Código Bib : 2021PNAS..11823333S. doi : 10.1073/pnas.2023333118 . PMC 8237684 . PMID  34161264. 
  7. ^ Simons C, Rash LD, Crawford J, Ma L, Cristofori-Armstrong B, Miller D, et al. (Enero de 2015). "Las mutaciones en el gen del canal de potasio dependiente de voltaje KCNH1 causan el síndrome de Temple-Baraitser y la epilepsia". Genética de la Naturaleza . 47 (1): 73–77. doi :10.1038/ng.3153. PMID  25420144. S2CID  52799681.
  8. ^ Hunter JV, Moss AJ (enero de 2009). "Convulsiones y arritmias: ¿fenotipos diferentes de una canalopatía común?". Neurología . 72 (3): 208–209. doi :10.1212/01.wnl.0000339490.98283.c5. PMID  19153369. S2CID  207103822.
  9. ^ Mulley JC, Scheffer IE, Petrou S, Berkovic SF (abril de 2003). "Las canalopatías como causa genética de la epilepsia". Opinión Actual en Neurología . 16 (2): 171-176. doi :10.1097/00019052-200304000-00009. PMID  12644745. S2CID  40441842.
  10. ^ ab Gadsby, David C. (mayo de 2009). "Canales de iones versus bombas de iones: la principal diferencia, en principio". Reseñas de la naturaleza. Biología celular molecular . 10 (5): 344–352. doi :10.1038/nrm2668. ISSN  1471-0080. PMC 2742554 . PMID  19339978. 
  11. ^ Braz, Luis; Soares-Dos-Reis, Ricardo; Seabra, Mafalda; Silveira, Fernando; Guimarães, Joana (octubre 2019). "Enfermedad de Brody: cuando la miotonía no es miotonía". Neurología Práctica . 19 (5): 417–419. doi :10.1136/practneurol-2019-002224. ISSN  1474-7766. PMID  30996034. S2CID  122401141.
  12. ^ Smith, Richard S.; Kenny, Connor J.; Ganesh, Vijay; Jang, Ahram; Borges-Monroy, Rebeca; Partlow, Jennifer N.; Colina, R. Sean; Shin, Taehwan; Chen, Allen Y.; Doan, Ryan N.; Anttonen, Anna-Kaisa; Ignacio, Jaakko; Medne, Livija; Bönnemann, Carsten G.; Hecht, Jonathan L. (5 de septiembre de 2018). "Regulación del canal de sodio SCN3A (NaV1.3) del plegamiento cortical cerebral humano y el desarrollo motor oral". Neurona . 99 (5): 905–913.e7. doi :10.1016/j.neuron.2018.07.052. ISSN  0896-6273. PMC 6226006 . PMID  30146301. 
  13. ^ Tartamudeo, Chloe A.; Leventer, Richard J. (junio de 2014). "Polimicrogiria: una malformación común y heterogénea del desarrollo cortical". Revista Estadounidense de Genética Médica. Parte C, Seminarios de Genética Médica . 166C (2): 227–239. doi : 10.1002/ajmg.c.31399. ISSN  1552-4876. PMID  24888723. S2CID  24534275.

Bibliografía

enlaces externos

VIDEO Canal de navegación en pediatría por Carl E. Stafstrom, MD, en el Centro de aprendizaje de ciencias de la salud de UW-Madison.