Farm1966

4

Leki a kanały jonowe

Lucyna A ntkrewicz-Michaluk

Kanały jonowe odgrywają pierwszoplanową rolę w przenoszeniu sygnałów elektrycznych wzdłuż błon neuronów oraz innych komórek pobudliwych elektrycznie. Kanały jonowe mają wspólne charakterystyczne cechy i podobną strukturę

architektoniczną, występują w 2 stanach fizjologicznych.

•    kanał otwarty,

•    kanał zamknięty,

oraz cechują się selektywnością w przepuszczalności jonów.

Podstawowymi parametrami charakteryzującymi kanały jonowe są:

•    selektywność jonowa kanału determinująca jego funkcję fizjologiczną,

•    przewodność kanału stanowiąca odwrotność oporności,

•    charakterystyka działania agonistów, antagonistów oraz modulatorów.

Nasza wiedza na temat różnych typów kanałów jonowych ciągle się poszerza,

niemniej jednak wiele podstawowych pytań dotyczących ich funkcjonowania pozostaje bez odpowiedzi. Nie wiadomo, jak kanał rozróżnia poszczególne jony, jaką konformację przyjmuje białko w momencie otwarcia kanału, a jaką w momencie jego zamknięcia, a także jakie fragmenty białka są odpowiedzialne za poszczególne funkcje. Uzyskanie odpowiedzi na te pytania wiąże się z wysoko wyspecjalizowanymi badaniami z dziedziny biologii molekularnej, krystalografii z atomową rozdzielczością i elektrofizjologii.

Kanały jonowe służą do przedostawania się jonów ze środowiska zewnętrznego komórki do jej wnętrza (kanał Ca²*, Na⁴, Cl') lub odwrotnie, z wnętrza komórki na zewnątrz w przypadku kanału K⁴, co prowadzi do zmiany potencjału neuronów, a także w przypadku jonów wapnia zapoczątkowuje wiele zależnych od nich procesów życiowych komórki. Wnętrze komórki w stanie spoczynku ma potencjał ujemny związany z ujemnym ładunkiem wielkocząsteczkowych białek. .Środowisko zewnętrzne ma ładunek dodatni na skutek dużych stężeń kationów (Mg²*. Ca²⁴). Napływ kationów do wnętrza komórki przez wyspecjalizowane ka-nały jonowe powoduje zmianę potencjału błonowego i depolaryzację neuronu (Na⁴, Ca²). Zjawisko depolaryzacji jest związane z procesami pobudzenia. Napływ anio-

komórki lub wypływ kanonów z jej wnętrza (kanał K') powoduje

, vvoę^irza _ncuronu i związany jest z procesami hamowania (otwarcie kana-„o* ,₀UirV^/aCjęh i napływ Cl' łub otwarcie kanałów potasowych i w-ypływ K*j tul*-' ‘¹Ciork°'^vyCn._crYwająwięc zasadniczą rolę w funkcjonowaniu każdego żywego ,^Ł. ,₀no*^c out ^J _owe można podzielić na 2 podstawowe grupy

/m°- ^Kan J_c związane z receptorami jonotropowymi (kanał chlorkowy -i ofr-^l"J._inały    kanał wapniowy -receptor dla pobudzających aminokwa-

zależne od potencjału (zależne od napięcia kanały potasowe.

^sl’ ^^jy jonowe

* ^k'doW^e ' ^wa.^pn'°jonowych związanych z receptorami jest ściśle uzależniona ! ^s° _kcja kanało 3^ antagonistów lub związków modulujących poszczególne ^pU° dania ag°ⁿJ?    ’-_a kanałów jonowych związanych z napięciem jest powią-

₍>d ^d/'‘,_cept°rów. r ^ _bia\kowych oraz procesami fosforylacji białek błono-I ^py ^{L ^tywnoścH j_{q zm}i_any przepuszczalności błon komórkowych dla po-

"V

:r::

_aty jonowe związane z receptorami

Kanał

chlorkowy związany z receptorem GABA-A

pr/e/ recepta. -

/huJ. ‘u any m z kilku podjednostek (a, p, y). Miejsce wiązania dla Gara’ , t, , .inc jest na podjednostce p, dla leków anksjolitycznyd^hodnc^krL ^' I reptny oraz związków lękotwórczych (anksjogennychU g^^^

.minomasiowy (GABA) jest podstawowym neuroprzekażniktem ha-^K"^J'' ośrodkowym układzie nerwowym (OUN) kręgowców (p. rozdz. 46). "utj.tcynr ^ bezpośrednio na 2 klasy receptorów GABA-ergtcznych. ₀ad/iaitiJ jonotropowy receptor GABA-A oraz melabotropowy receptor postsynajP > . _ny z białkami G. Funkcja kanału chlorkowego jest regulowana ^ABA'^b ‘ GABA-A. Receptor GABA-A jest oligomerycznym kompleksem

Ryc 4.1. Schemat receptora GABA-A.