Canali al potassio

Canali al potassio

I canali al potassio rappresentano una delle più grandi famiglie di canali ionici, sono codificati da circa 0 geni e sono ampiamente rappresentati e differenziati [Asher V. et al., . Questi canali oltre a consentire il flusso di ioni potassio attraverso il doppio strato lipidico della membrana cellulare, sono coinvolti in tante altre funzioni cellulari dell organismo:

sono responsabili del mantenimento del potenziale di riposo della membrana, regolano il volume e la proliferazione cellulare, sono responsabili della ripolarizzazione cardiaca, sono coinvolti nella contrazione della muscolatura liscia, nel rilascio di neurotrasmettitori e partecipano alla secrezione di insulina da parte delle cellule β del pancreas [Asher V. et al., ; Sandhiya S. e Dkhar S. ,

I canali al potassio presentano una struttura tetramerica, sono cioè

formati da 4 subunità α che delimitano una struttura poro centrale (fig.1).

Figura1. Struttura canali al potassio

I canali possono essere distinti in tre classi in base al numero di segmenti

transmembrana che vanno a costituire ciascuna delle 4 subunità α :

Subunità α costituita da 6 segmenti transmembrana (a questa categoria appartengono i canali al potassio voltaggio attivati come hERG1 e hEag )

Subunità α formata da 4 segmenti transmembrana

Subunità α costituita da 2 segmenti transmembrana in questa classe si trovano i canali KATP (fig

Figura . Tipi di subunità α nei canali al potassio

Nell uomo le subunità dei canali al potassio sono codificate da almeno 5 geni, e in tutti i canali troviamo una sequenza di 5 aminoacidi, Treonina- Valina-Glicina-Tirosina-Glicina, che va a formare il filtro di selettivit ; questo identifica il canale e permette al solo ione K⁺ di passare Sandhiya S. e Dkhar S. .

I canali al potassio possono essere suddivisi in quattro grandi famiglie:

_{Canali KV o CANALI VOLTAGGIO ATTIVATI}

Sono canali che presentano 6 segmenti transmembrana per ogni subunità α, una sola struttura poro centrale e sono a loro volta divisi in varie sottoclassi; troviamo i canali Kv 4 (Shaker, Shab, Shaw, Shal like), i canali Kv7 chiamati anche KCNQ), i canali Kv5, Kv , Kv , Kv9 e i canali Kv 2 o Famiglia dei canali eag. Tutti questi tipi di canali si aprono in risposta ad una depolarizzazione della membrana, svolgono un ruolo di primo piano nell eccitabilità elettrica di nervi e muscoli, modulano la trasmissione sinaptica e la secrezione da parte delle cellule endocrine [Felipe A. et al., .

_{Canali KCa o CANALI CALCIO ATTIVATI}

A questa famiglia appartengono 3 diversi tipi di canali; i KCa , chiamati anche BK o Canali a Larga conduttanza, i KCa2 o SK (Canali a Piccola conduttanza), che comprendono a loro volta tre sottotipi SK , SK2 e

SK , e i canali IK detti anche Canali a Intermedia conduttanza. Anche questi canali presentano 6 segmenti transmembrana e un solo poro centrale, la loro attivazione dipende da un aumento della concentrazione intracellulare di calcio [Felipe A. et al., .

_{Canali Kir o CANALI INWARDLY RECTIFYING}

Questi canali presentano 2 segmenti transmembrana per ciascuna subunità α e un unico poro, regolano il potenziale di membrana e partecipano al trasporto di ioni K⁺ attraverso le membrane. Sono inoltre coinvolti nel controllo del differenziamento cellulare, modulano il rilascio di neurotrasmettitori e sono importanti nella regolazione della secrezione di insulina, nella proliferazione e nel controllo del tono vascolare del muscolo scheletrico. Mutazioni a livello di questi canali portano a disordini nella funzionalità delle cellule β del pancreas nei bambini, e alla sindrome di Bartter caratterizzata da alcalosi ipocalemica, ipercalciuria, e da aumento della concentrazione plasmatica di aldosterone [Felipe A. et al., .

_{Canali K P}

In questa classe troviamo canali che presentano 4 domini transmembrana e due regioni poro; le loro caratteristiche funzionali sono quelle tipiche degli altri tipi di canali al potassio, quindi ruolo nel mantenimento del potenziale di riposo della membrana e regolazione dell eccitabilità cellulare. La loro attività può essere modulata dal pH, da acidi polinsaturi, e sembrano essere coinvolti nel processo di apoptosi cellulare e nella genesi di tumori [Lei Z. et al., ; Felipe A. et al., . (fig.3)

Figura . Tipi di canali al potassio e loro classificazione in base al numero di segmenti

transmembrana che costituiscono la subunità α e numero di strutture poro