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El intercambiador Na+-Ca++ y su participación en los procesos celulares
Las múltiples actividades celulares en las cuales el calcio participa, de una u otra forma, exigen un estricto control de la concentración intracelular de este. A través de las membranas celulares, el gradiente electroquímico para el calcio está generalmente a favor del influjo de este último en la célula, el cual atraviesala membrana por canales iónicos de diferente grado de selectividad por este ion, o mediante transportadores de membrana que pueden moverlo pasiva o activamente, solo o en intercambio con otro ion.1
En el citoplasma existen estructuras capaces de almacenar calcio activamente, como las cisternas del retículo endoplasmático (RE), de forma que la célula posee un almacén intracelular de calcio delcual puede disponer para su actividad. Por ejemplo, del retículo sarcoplasmático (RS) de la célula muscular sale calcio cuando ellas son excitadas, y esto es esencial en el desencadenamiento del proceso contráctil.2
Por otra parte, los aumentos intracelulares de calcio pueden ser tamponados por proteínas fijadoras de este, como la calmodulina, la calsecuestrina o la troponina. Estas proteínas, ala vez que sensan los valores de concentración de calcio, contribuyen a desencadenar mecanismos compensatorios que los restablecen. Uno de estos mecanismos puede ser el bombeo activo hacia el líquido extracelular o hacia las vesículas del RE, mediante ATPasas dependientes de calcio,3,4 lo cual en el caso del músculo favorece el proceso de relajación.
En las últimas décadas del pasado siglo, seacumuló un gran volumen de conocimientos acerca de los mecanismos de transporte de calcio. Entre ellos han sido descritos, tanto estructural como funcionalmente, distintos tipos de canales de calcio que difieren en su conductancia, su cinética de activación e inactivación, su dependencia de variaciones del voltaje de la membrana o de determinadas sustancias químicas, así como de su farmacología.En cuanto al movimiento de calcio mediado por proteínas transportadoras de membrana, el intercambiador Na+-Ca++ ha cobrado gran importancia por cuanto ha sido descrito en diferentes tejidos y células del cuerpo, como epitelios, eritrocitos, células excitables y endocrinas.
Resulta interesante que en eventos celulares, como la generación de potenciales de acción en las células excitables, en lascuales los movimientos iónicos han sido asociados clásicamente al paso de los iones por canales específicos, ahora se incluye la participación del intercambiador Na+-Ca++. Este contratransportador mueve 3 iones Na+ en intercambio con un ión calcio, y por tanto resulta electrogénico y crea una corriente positiva dirigida hacia el compartimento a donde se mueve el Na+.5 Su modo de actuar esgeneralmente mediante la extracción de calcio de la célula, a la vez que introduce sodio, y ese es el modo directo de acción. Pero también puede actuar en su forma reversa, es decir, sacar Na+ e introducir Ca++.
Durante el potencial de acción ventricular, el intercambiador Na+-Ca++ funciona en modo reverso al comienzo del potencial de acción, al introducir Ca++ y sacar Na+, lo cual es facilitado por elalto grado de despolarización de la membrana en esa etapa y la alta concentración de sodio como consecuencia de su entrada por canales dependientes de voltaje y altamente selectivos a este ion. Al funcionar de esta manera, el intercambiador contribuye a la entrada de calcio necesaria para el acoplamiento excitación-contracción. Hacia la segunda mitad de la meseta del potencial de acción, cuandoya se ha acumulado Ca++ en el interior, como resultado de su entrada por canales tipo L (long lasting), el intercambiador trabaja en su forma directa con la introducción de Na+ y, por tanto, contribuyendo a mantener la despolarización por más tiempo y a alargar la fase de meseta, mientras saca Ca++, lo cual puede contribuir a facilitar el proceso de relajación, aunque en este sentido la mayor...