Helder Veras

Canais e transportadores de Cálcio

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁDEPARTAMENTO DE FISIOLOGIA E FARMACOLOGIAMONITORIA – FISIOLOGIA HUMANA II

Importância

• Processos metabólicos tais como:

- atividade cardíaca

- coagulação sanguínea

- manutenção das membranas celulares

- adesão celular

- transmissão de sinais às células nervosas

- contração muscular

Sendo de extrema importância sua regulação das funções fisiológicas musculares e nervosas

Cinética do cálcio

Intracelular

[Ca²+ ]i 0,1 – 10 μM

Extracelular

[Ca²+ ]e 5M

A α2δ (CACNA2D1) aumenta a amplitude das correntes de Ca2+.

Α β (CACNB), que possui locais específicos de fosforilação pela quinase dependente do AMPc - a proteína quínase A (PKA)-, modifica as correntes de Ca2+ e a dependência da voltagem, a inativação e a ativação do canal.

A γ (CACNG) conduz à activação do canal a potenciais de membrana inferiores (mais negativos).

Tipos de Canais de Ca

• Canais LVA

- Cav 3.1, Cav 3.2 e Cav 3.3

- Ativados em potenciais tipicamente de -55mV

- Possuem acentuada inativação, o que faz a sua ativação ser transitória (Canais do tipo T)

- Células com atividade marca-passo, como exemplo o nodo sino-atrial

• Canais HVA

- Maior diversidade genética e funcional – tipos L, N, P/Q e R

- Superposição funcional

•Canais tipo L ( de long-lasting)São sensíveis ao bloqueio por diidropiridinas( nicardipina e

nifedipina)Muito importantes para acoplamento excitação-contração dos

músculos esqueléticos Cav 1.1 , da musculatura cardíaca Cav 1.2 e acoplamento excitação-secreção de glândulas ( Cav 1.2 e 1.3)

• Canais do tipo N, P/Q e R

-De forma geral, colaboram na modulação de processos de neurotransmissão.

-Requer concentrações citoplasmáticas de Ca2+ entre 10 e 100 μM.

- SNARE – a sintaxina 1, a SNAP 25 e sinaptotagminas

- Canais tipo N principalmente na neurotransmissão periférica e P/Q na central.

Classe dos canais dependentes de ligantes

• Canais de Ca2+ dependentes de nucleotídeos cíclicos (CNGs)

• Canais de Ca2+ dependentes do Ca2+

• Receptores rianodínicos (RyRs)

• Receptores do IP3

Canais de Ca2+ dependentes do Ca2+

Podem assumir diferentes formas conforme o tecido em que se expressam:

• ATP2A1: atuação rápida (principalmente no músculo esquelético)

•ATP2A2: atuação mais lenta; existem 2 isoformas: -SERCA2a: existe no músculo cardíaco e, em menor quantidade, no

esquelético- SERCA2b: existe no músculo liso e em tecidos não musculares

(principalmente na pele).

ATP2B1 e ATP2B2: existem na membrana plasmática

As duas isoformas de ATPA2 possuem o seu terminal carboxílico em lados opostos da membrana do RE: a SERCA2a tem o seu no citosol, enquanto que a SERCA2b tem o seu no lúmen do RE. Esta diferença na localização do terminal provavelmente explica o diferente modo como cada uma é regulada (pela interação com uma proteína citosólica ou do RE) .

Receptores rianodínicos (RyRs)

• Nome devido a alta afinidade com o alcalóide vegetal que ativa esse canal

• Amplificam sinais de Ca2+

• Interagem com uma proteína denominada receptor de diidropiridina(RDHP), presente no túbulo T, que é um canal de calciodependente de voltagem.

• Interação Proteína-proteína

RYR1: localiza-se no músculo esquelético, onde está envolvido no acoplamento excitação – contração

RYR2: localiza-se no músculo cardíaco, onde permite a libertação do cálcio induzida pelo cálcio (calcium-induced calcium release – CICR), fundamental para a contração

RYR3: localiza-se no cérebro

Receptores de IP3

• Estruturalmente semelhantes aos RyRs, os receptores do IP3 (inositol-1,4,5-trifosfato) provocam a liberação do cálcio das reservas intracelulares após estimulação dos receptores, por aumentos nos níveis intracelulares de IP3.

Outros transportadores de cálcio

• Trocador Na+-Ca2+

- A atividade deste trocador é maior no músculo cardíaco (apesar de também existir nos músculos esquelético e liso), onde ele é um importante regulador da contratilidade.

-A direção do movimento de íons através do trocador Na+-Ca2+

depende do potencial de membrana e do gradiente químico para estes íons. – Bomba Na+-K+

- Digitálicos e Hipóxia

Células musculares lisas –Mecanismos de ativação por cálcio

• A, receptor-operated channels (ROCs) or a membrane oscillator induces the membrane depolarization (V) that

• triggers Ca2+ entry and contraction. B, a cytosolic Ca2+ oscillator induces the Ca2+ signal that drives contraction. C,

• a cytosolic Ca2+ oscillator in interstitial cells of Cajal (ICCs) or atypical SMCs induces the membrane depolarization

• that spreads through the gap junctions to activate neighbouring SMCs. Reproduced from Berridge (2008), with

• permission.

Vasos deferentes

Contratilidade Uterina