Canais e transportadores de Cálcio

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ DEPARTAMENTO DE FISIOLOGIA E FARMACOLOGIA MONITORIA FISIOLOGIA HUMANA II Canais e transportadores de Cálcio Helder Veras

2 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

3 Cinética do cálcio Intracelular Extracelular [Ca² + ]i 0,1 10 μm [Ca² + ]e 5M

4 A α 2 δ (CACNA2D1) aumenta a amplitude das correntes de Ca 2+. Α β (CACNB), que possui locais específicos de fosforilação pela quinase dependente do AMPc - a proteína quínase A (PKA)-, modifica as correntes de Ca 2+ 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).

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7 Tipos de Canais de Ca Canais LVA - Ca v 3.1, Ca v 3.2 e Ca v 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

8 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 Ca v 1.1, da musculatura cardíaca Ca v 1.2 e acoplamento excitação-secreção de glândulas ( Ca v 1.2 e 1.3)

9 Canais do tipo N, P/Q e R -De forma geral, colaboram na modulação de processos de neurotransmissão. -Requer concentrações citoplasmáticas de Ca 2+ 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.

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11 Classe dos canais dependentes de ligantes Canais de Ca 2+ dependentes de nucleotídeos cíclicos (CNGs) Canais de Ca 2+ dependentes do Ca 2+ Receptores rianodínicos (RyRs) Receptores do IP3

12 Canais de Ca 2+ dependentes do Ca 2+ 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

13 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).

14 Receptores rianodínicos (RyRs) Nome devido a alta afinidade com o alcalóide vegetal que ativa esse canal Amplificam sinais de Ca 2+ Interagem com uma proteína denominada receptor de diidropiridina(rdhp), presente no túbulo T, que é um canal de calcio dependente 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

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16 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.

17 Outros transportadores de cálcio Trocador Na + -Ca 2+ - 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 + -Ca 2+ depende do potencial de membrana e do gradiente químico para estes íons. Bomba Na + -K + - Digitálicos e Hipóxia

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19 Células musculares lisas Mecanismos de ativação por cálcio

20 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.

21 Vasos deferentes

22 Contratilidade Uterina

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