Canales de calcio

La vía más importante para la entrada de Ca2+ en las células excitables (Células musculares, neuronas y células de glándulas neuroendocrinas) son los canales de Ca2+ voltajes dependientes. Al abrirse, permiten el flujo selectivo de iones Ca2+ a través del poro del canal, iniciándose una variedad de procesos intracelulares entre los que se incluyen la contracción muscular, la secreción deneurotransmisores, la expresión génica, la modulación de la excitabilidad de la membrana, el crecimiento de neuritas, etc. De esta forma, los canales de Ca2+ constituyen el enlace fundamental entre las señales eléctricas de la superficie de la membrana y las respuestas bioquímicas intracelulares. Debido al papel que juegan en muchos procesos fisiológicos y fisiopatológicos, en este trabajo se revisanaspectos relacionados con la estructura, clasificación, biología molecular y las propiedades biofísicas y farmacológicas de los canales de calcio voltajes dependientes.
ESTRUCTURA
Los canales de calcio son proteínas oligoméricas, constituidos por una subunidad principal, α 1, que sirve como poro y sensor del cambio de potencial (Catterrall, 1991) y diversas subunidades reguladoras o auxiliares talescomo la subunidad β , las subunidades α 2σ (unidas por puentes disulfuro) y dependiendo del tejido, una quinta subunidad, la subunidad y del músculo esquelético o la subunidad neuronal p95 pueden también formar parte del canal (Birnbaumer y col., 1994). con un tamaño aproximado de 2000 aminoácidos, la subunidad al tiene la misma estructura general que los canales de Na+ dependientes de voltaje(Tsien y col., 1991); está constituida por 4 dominios, los que a su vez están formados por 6 segmentos transmembrana. El cuarto de estos segmentos, S4, está altamente cargado y se considera que es la zona que actúa como sensor de los cambios de potencial de la membrana. El asa ("loop") que une el quinto y sexto segmento. formaría también parte del poro del canal (McCleskey, 1994) (Fig. 1).CLASIFICACIÓN
Se han descrito seis tipos funcionales de canales de Ca2+ (Zhang y col., 1993), denominados T, L, N, P, Q y R. Estos canales se pueden clasificar atendiendo a sus propiedades biofísicas y farmacológicas; sin embargo, la clasificación más utilizada se basa en el rango de voltaje necesario para su activación, clasificándolos en dos categorías: canales de Ca2+ de bajo y de alto umbral. Elcanal de tipo T es el único canal de Ca2+ de bajo umbral descrito hasta la actualidad, mientras que los canales de tipo L, N, P, Q y R han sido caracterizados como canales de Ca2+ de alto umbral debido a que se requieren grandes despolarizaciones para su activación
PROPIEDADES BIOFÍSICAS Y FARMACOLÓGICAS
Canales de calcio Tipo T
Descritos originalmente en neuronas sensoriales de vertebrados(Carbone y Lux, 1984), los canales de Ca2+ tipo T han sido encontrados en una gran variedad de células excitables y no excitables (neuronas, músculo cardíaco, músculo liso, músculo esquelético durante el desarrollo, fibrobastos, osteoblastos, astrocitos, pituitaria, etc.) y se encuentran ausentes en células cromafines y en neuronas simpáticas. Su función está relacionada principalmente con la actividadrítmica (marcapasos) y la entrada de Ca2+ a potenciales negativos (Bean, 1985). Se activan de forma voltaje dependiente a potenciales negativos (-70 mV), observándose la amplitud máxima de la corriente alrededor de -20 mV (Feduloava y col., 1985; Bossu y col., 1985); el curso temporal de la activación se representa por una sigmoide, lo cual sugiere la existencia de varios estados cerrados con unestado final abierto (Carbone y Swandulla, 1989). Por otra parte, inactivan (se cierran durante la despolarización) de forma voltaje dependiente, desactivan (se cierran durante la repolarización) más lentamente que los canales L y N. Las corrientes de cola se ajustan a una función monoexponencial con una constante de tiempo en el rango de milisegundo (Fedulova y col., 1985; Bossu y col., 1985)....