El sodi-potassi bomba és una proteïna transmembrana que està fermament ancorada a la membrana cel · lular. Amb l’ajut d’aquesta proteïna, sodi els ions es poden transportar fora de la cèl·lula i potassi ions a la cèl·lula.
Què és la bomba de sodi-potassi?
El sodi-potassi bomba és una bomba situada a la membrana cel · lular. Manté l’anomenat potencial de membrana en repòs transportant ions sodi i potassi. En cada cicle de bomba, intercanvia tres ions sodi (ions Na +) per dos ions potassi (ions K +). D’aquesta manera, proporciona un potencial negatiu a l’espai intracel·lular. En transportar aquests ions, la bomba de sodi-potassi consumeix energia en forma de adenosina trifosfat (ATP).
Funció, acció i rols
La bomba de sodi-potassi funciona principalment com a proteïna portadora. Té tres llocs d’unió per a ions sodi i dos llocs d’unió per a ions potassi. De la mateixa manera, també hi ha un lloc d’unió per a l’ATP. Consumint ATP, la bomba d’ions pot transportar tres ions de sodi des del citoplasma a l’espai extracel·lular. A canvi, transporta dos ions potassi del citoplasma a la cèl·lula. Aquest procés es produeix en diversos passos. En primer lloc, la proteïna portadora està oberta al citoplasma. Tres ions de sodi entren a la proteïna per l’obertura i s’uneixen als llocs d’unió específics. A l'interior de la membrana proteica, una molècula d'ATP també s'uneix al lloc d'unió designat. Aquesta molècula es trenca amb l'alliberament de aigua. Un resultat fosfat el grup està unit per un curt temps per un aminoàcid de la bomba de sodi-potassi. L’energia s’allibera durant el trencament de la molècula ATP. Això canvia la disposició espacial de la bomba de sodi-potassi i la proteïna portadora s’obre cap a l’espai extracel·lular. Els tres ions sodi es desprenen dels seus llocs d’unió i entren al medi extern. Ara dos ions de potassi entren a la proteïna per la bretxa oberta. Aquests també s’uneixen als llocs d’unió. El lligat fosfat ara el grup està separat. Això canvia la conformació de la bomba de sodi-potassi al seu estat original. Ara els ions potassi es desprenen i flueixen cap a l'interior de la cèl·lula. Mitjançant aquest procés, la bomba de sodi-potassi manté l’anomenat potencial de membrana en repòs.
Formació, aparició i propietats
El potencial de membrana en repòs fa referència al potencial de membrana de cèl·lules potencialment excitables en repòs. Els potencials de membrana es troben particularment a les cèl·lules nervioses o a les cèl·lules musculars. Segons el tipus de cèl·lula, el potencial de membrana en repòs oscil·la entre -100 i -50 mV. A la majoria de cèl·lules nervioses és de -70 mV. Per tant, l'interior de la cèl·lula està carregat negativament en comparació amb l'exterior de la cèl·lula. El potencial de repòs d’una cèl·lula és un requisit previ per a la conducció de l’excitació els nervis i per al control de la contracció muscular. La bomba de sodi-potassi pot ser inhibida per diverses substàncies. Per exemple, glicòsids cardíacs inhibeixen la proteïna portadora. Glicòsids cardíacs es prescriuen per a crònics cor fracàs i fibril · lació auricular. En inhibir la bomba, queda més sodi a les cèl·lules. El sodi intracel·lular concentració i convergeixen la concentració de sodi extracel·lular. Inhibició del sodicalci l'intercanviador fa que quedi més calci a la cèl·lula. Això augmenta la contractilitat del cor. No obstant això, també es pot inhibir la bomba de sodi-potassi lead a hiperpotassèmia. Per contra, farmacològicament, també es pot estimular la bomba de sodi-potassi. Això es fa, per exemple, administrant insulina o epinefrina. Pot estimular la bomba lead a hipopotasèmia.
Malalties i trastorns
Un trastorn molt rar que es basa en un defecte de la bomba de sodi-potassi és la síndrome de parkinsonisme-distònia d’inici agut. És un trastorn que s’hereta de manera autosòmica dominant. Normalment comença a infància o adolescència. En poques hores, la distonia es produeix amb tremolors, espasmes i moviments involuntaris. Al cap de poc temps, se segueix una manca de moviment i fins i tot immobilitat. Un efectiu teràpia perquè la malaltia encara no es coneix. Alguns estudis en animals suggereixen que els defectes de la bomba de sodi-potassi poden ser una possible causa de epilèpsia. A la cerca de general defectes que podrien causar epilèpsia, els investigadors van trobar una mutació a l'ATP1a3 general.Aquest és el responsable de la funció de la bomba de sodi-potassi. Epilèpsia també es coneix en alemany com a Krampfleiden o Fallsucht. Depenent de la regió del cervell que es produeixen descàrregues en la convulsió, es produeixen diferents símptomes. Per exemple, contraccions o es pot produir tensió dels músculs, la persona afectada pot produir sorolls forts com de convulsions o pot percebre llampades, ratlles o ombres. Desagradable olor també es poden produir percepcions errònies o alteracions de la percepció acústica. En particular, l’anomenat status epilepticus pot posar en perill la vida. Aquests són generalitzats tònic-crisques clòniques que poden durar entre 5 i 30 minuts. Un defecte de la bomba de sodi-potassi també podria ser un possible desencadenant migranya. Els investigadors han descobert general alteracions del cromosoma 1 in migranya pacients. Aquest gen provoca un defecte a la bomba de sodi-potassi a les membranes de les cèl·lules. Com a resultat, es desenvolupen cèl·lules disteses i arrodonides. Es creu que això causa la característica dolor of migranya. La migranya és una malaltia neurològica que afecta al voltant del 10% de la població. Les dones es veuen afectades significativament més sovint que els homes. El quadre clínic de la migranya és molt variable. Normalment, es tracta d’atacs, palpitants i hemiplegics mals de cap. Aquests es repeteixen periòdicament. A més, símptomes com nàusea, vòmits, també es pot produir sensibilitat al so o a la llum. Alguns pacients informen de trastorns visuals o sensorials anteriors a la percepció atac de migranya. Això també es coneix com aura de migranya. La migranya és un diagnòstic d’exclusió i actualment no té cura.
