Podyplomie b3969581086002b1878d586a6246f3219e524082da55d2687d5d39d039ed13f7

Kanałopatie

Kazimierz Tomczykiewicz

Wstęp

Kanałopatie to zaburzenia spowodowane dziedzicznymi mutacjami w obrębie kanałów jonowych. Mają pewne wspólne cechy kliniczne, powtarzający się wzorzec mutacji i niemal przewidywalny mechanizm patogenezy. Powstają w następstwie mutacji w kanałach Na+, K+, Ca2+ lub Cl i prowadzą do osłabienia pobudliwości i porażenia lub nasilenia pobudliwości i miotonii.

Nieprawidłowości w funkcjonowaniu kanałów przejawiają się niekiedy podatnością na hipertermię złośliwą.

W ostatnich latach odkryto nowe kanałopatie. Dotychczas opisano ich ponad 20. Najlepiej scharakteryzowano kanałopatie dotyczące mięśni szkieletowych. Choroby należące do tej grupy mogą jednak dotyczyć różnych tkanek i powodować:

  • zaburzenia rytmu serca
  • zaburzenia czynności nerek
  • napady padaczkowe
  • napady migreny.

Pierwszą grupą zaburzeń kanałów jonowych poznanych na poziomie molekularnym i definiującą grupę chorób określanych mianem kanałopatii były porażenia okresowe.

Mimo dużej różnorodności fenotypowej wspólną cechą kanałopatii jest ich związek z zaburzeniami napadowymi.

Kanały jonowe

Kanały jonowe są przezbłonowymi strukturami (porami) wpływającymi na pobudliwość komórek przez regulację przepływu jonów na zewnątrz komórki i do jej wnętrza. Kanały są utworzone przez kompleksy białkowe złożone często z różnych białek, zwanych podjednostkami kanałowymi. Każdą podjednostkę koduje inny gen.

W zależności od sposobu aktywacji wyróżnia się:

  • kanały bramkowane potencjałem
  • kanały bramkowane ligandem.

Kanały jonowe bramkowane potencjałem

Kanały te są aktywowane lub inaktywowane zmianami potencjału błonowego. Nazywane są zgodnie z nazwą jonu, który przewodzą, np.: kanały sodowe (Na+), kanały wapniowe (Ca2+).

Kanały bramkowane ligandem

Kanały jonowe bramkowane ligandem odpowiadają na działanie swoistych neuroprzekaźników chemicznych:

  • acetylocholiny
  • glicyny.

Uwarunkowania genetyczne

Zaburzenia czynności kanałów jonowych są wywołane mutacjami powodującymi zmiany w strukturze białek (ryc. 1-3). W zależności od umiejscowienia w kanale mutacje mogą zmienić:

  • wybiórczość jonową lub czasową
  • aktywację zależną od potencjału
  • napięciową zależność inaktywacji.

Dwie mutacje w obrębie tego samego genu mogą zatem powodować bardzo różne zaburzenia uwarunkowań fizjologicznych.

Heterogenność fenotypowa

Heterogenność fenotypowa polega na tym, że różne mutacje tego samego genu przyczyniają się do powstania odmiennych fenotypów.

Przykładem heterogenności są mutacje w genie kanału sodowego bramkowanego potencjałem w komórce mięśnia szkieletowego. Mutacje w tym samym genie kanału sodowego powodują: