Selectiviteit van ionkanalen. Classificatie van ionkanalen op basis van hun functies
Ionenkanalen gevormd door eiwitten, zijn ze zeer divers qua structuur en werkingsmechanisme. Er zijn meer dan 50 soorten kanalen bekend, elke zenuwcel heeft meer dan 5 soorten kanalen. De activeringstoestand van een gated ionenkanaal duurt doorgaans ongeveer 1 ms, soms tot 3 ms en veel langer, en 12-20 miljoen ionen kunnen door één kanaal gaan.
Classificatie van ionkanalen uitgevoerd volgens een aantal criteria.
Afhankelijk van de mogelijkheid om hun functie te regelen, worden gecontroleerde en ongecontroleerde kanalen (ionenlekkanalen) onderscheiden. . Door ongecontroleerde kanalen bewegen ionen constant, maar natuurlijk langzaam, in de aanwezigheid van een elektrochemische gradiënt, zoals in het geval van snelle beweging van ionen door gecontroleerde kanalen. Gecontroleerde kanalen hebben poorten met controlemechanismen, zodat ionen er alleen doorheen kunnen gaan als de poort open is.
Gebaseerd op de snelheid van de ionenbeweging kunnen kanalen snel of langzaam zijn. Er ontstaat bijvoorbeeld een actiepotentiaal in skeletspieren als gevolg van activering van snelle Na- en K-kanalen. Bij de ontwikkeling van het actiepotentiaal van de hartspier spelen, naast de snelle kanalen voor Na+ en K+, langzame kanalen – calcium, kalium en natrium – een belangrijke rol.
Afhankelijk van de stimulus, activerend of inactiverend, worden gecontroleerde ionkanalen onderscheiden in verschillende typen: a) spanningsgevoelig, b) chemogevoelig, c) mechanisch gevoelig, d) calciumgevoelig, e) kanalen gevoelig voor tweede boodschappers. Deze laatste bevinden zich in intracellulaire membranen, ze zijn niet voldoende bestudeerd, evenals calciumgevoelige kanalen. Wanneer een mediator (ligand) interageert met receptoren die zich op het oppervlak van het celmembraan bevinden, kunnen de poorten van chemogevoelige kanalen opengaan. Daarom worden ze ook receptor-gated kanalen genoemd. L i g a n d is een biologisch actieve stof of farmacologisch medicijn dat een receptor activeert of blokkeert. De opening van chemogevoelige kanalen vindt plaats als gevolg van conformationele veranderingen in het receptorcomplex. De poorten van spanningsafhankelijke kanalen gaan open en dicht wanneer de membraanpotentiaal verandert. Daarom moet het ontwerp van hun poortmechanisme deeltjes bevatten die een elektrische lading dragen. Mechanosensitieve kanalen worden geactiveerd en geïnactiveerd door compressie en uitrekking. Calciumgevoelige kanalen worden, zoals de naam al doet vermoeden, geactiveerd door calcium, en Ca 2+ kan beide activeren eigen kanalen, bijvoorbeeld Ca-kanalen van het sarcoplasmatisch reticulum, en kanalen van andere ionen, bijvoorbeeld K+-ionkanalen. Membranen van prikkelbare cellen (gladde en dwarsgestreepte spieren, inclusief hartspier, zenuwstelsel) bevatten spannings-, chemo-, mechanisch- en calciumgevoelige kanalen. Opgemerkt moet worden dat calciumgevoelige kanalen één voorbeeld zijn van chemogevoelige kanalen.
Afhankelijk van de selectiviteit worden ionen onderscheiden selectieve kanalen, waardoor slechts één ion doorlaat, en kanalen die geen selectiviteit hebben. Er zijn Na-, K-, Ca-, C1- en Na/Ca-selectieve kanalen. Er zijn kanalen die verschillende ionen doorlaten, bijvoorbeeld Na+, K+ en Ca2+ in hartspiercellen, d.w.z. het ontbreekt aan selectiviteit. De mate van selectiviteit is het hoogst voor potentiaalgevoelige (spanningsafhankelijke) kanalen; deze is iets lager voor chemogevoelige (receptorafhankelijke) kanalen. Wanneer acetylcholine bijvoorbeeld inwerkt op de H-cholinergische receptor van het postsynaptische membraan in de neuromusculaire synaps, worden ionkanalen geactiveerd waar gelijktijdig Na+, K+ en Ca2+ ionen doorheen gaan. Mechanisch gevoelige kanalen zijn over het algemeen niet-selectief voor eenwaardige ionen en Ca 2+.
Hetzelfde ion kan verschillende soorten kanalen hebben. De belangrijkste daarvan voor de vorming van biopotentialen zijn de volgende.
Kanalen voor K+:
a) ongecontroleerde rustkanalen (lekkanalen) waardoor K+ voortdurend de cel verlaat, wat de belangrijkste factor is bij de vorming van het membraanpotentiaal (rustpotentiaal);
b) spanningsgevoelige geregelde K-kanalen;
c) K-kanalen geactiveerd door Ca2+;
d) kanalen geactiveerd door andere ionen en stoffen, bijvoorbeeld acetylcholine, wat zorgt voor hyperpolarisatie van hartspiercellen.
Kanalen voor Na+- gecontroleerd snel en langzaam en ongecontroleerd (ionenlekkanalen):
a) spanningsgevoelige snelle Na-kanalen - snel geactiveerd wanneer de membraanpotentiaal afneemt, zorgen voor het binnendringen van Na + in de cel tijdens de excitatie ervan;
b) receptor-gated Na-kanalen geactiveerd door acetylcholine in de neuromusculaire synaps, glutamaat in de synapsen van CZS-neuronen;
c) langzame ongecontroleerde Na-kanalen - lekkanalen, waardoor Na + voortdurend de cel binnendringt en andere moleculen met zich meevoert, bijvoorbeeld glucose, aminozuren en dragermoleculen. Na-lekkanalen zorgen dus voor secundair transport van stoffen en de deelname van Na+ aan de vorming van membraanpotentiaal.
Kanalen voor Ca 2+ zeer divers en meest complex: receptorgestuurd en spanningsgestuurd, langzaam en snel:
a) langzame spanningsgevoelige calciumkanalen (nieuwe naam: L-type), langzaam geactiveerd bij depolarisatie van het celmembraan, veroorzaken een langzame toegang van Ca 2+ in de cel en een langzaam calciumpotentieel, bijvoorbeeld in hartspiercellen. Verkrijgbaar in dwarsgestreepte en gladde spieren, in neuronen van het centrale zenuwstelsel;
b) snelle calcium-spanningsgevoelige kanalen van het sarcoplasmatisch reticulum zorgen voor de afgifte van Ca 2+ in het hyaloplasma en voor elektromechanische koppeling.
Chloorkanalen zijn aanwezig in skelet- en hartmyocyten, erytrocyten, in kleine hoeveelheden in neuronen en geconcentreerd in synapsen. Spanningsafhankelijke C1-kanalen zijn aanwezig in hartspiercellen, receptorgestuurd in de synapsen van het centrale zenuwstelsel en worden geactiveerd door de remmende zenders GABA en glycine.
Structuur van ionkanalen en hun werking. De kanalen hebben een uitlaat en een selectief filter, en de gecontroleerde kanalen hebben een poortmechanisme; de kanalen zijn gevuld met vloeistof, hun afmetingen zijn 0,3-0,8 nm. De selectiviteit van ionenkanalen wordt bepaald door hun grootte en de aanwezigheid van geladen deeltjes in het kanaal. Deze deeltjes hebben een lading die tegengesteld is aan de lading van het ion dat ze aantrekken, waardoor het ion erdoorheen kan dit kanaal(gelijknamige beschuldigingen stoten, zoals bekend, af). Ongeladen deeltjes kunnen ook door ionkanalen gaan. Ionen die door het kanaal gaan, moeten de hydratatieschil kwijtraken, anders zullen hun afmetingen groter zijn dan de afmetingen van het kanaal. De diameter van het Na+-ion is bijvoorbeeld met een hydratatieschil 0,3 nm, en zonder een hydratatieschil - 0,19 nm. Een ion dat te klein is en door een selectief filter gaat, kan de hydratatieschil niet opgeven en kan dus niet door het kanaal gaan. Er lijken echter andere mechanismen van celmembraanselectiviteit te bestaan. De zeefhypothese kan bijvoorbeeld niet verklaren waarom K+ niet door open Na-kanalen gaat aan het begin van de celexcitatiecyclus, maar biedt niettemin een bevredigende en in sommige gevallen absoluut overtuigende verklaring voor de selectieve permeabiliteit van celmembranen voor verschillende deeltjes en ionen.
Kanalen van hetzelfde type kunnen elkaar wederzijds beïnvloeden. De opening van sommige elektrisch bestuurde kanalen bevordert dus de activering van nabijgelegen elektrosensitieve kanalen, terwijl de opening van één chemo- of mechanisch gevoelig kanaal en de doorgang van ionen erdoorheen praktisch geen invloed hebben op de toestand van aangrenzende soortgelijke kanalen. Gedeeltelijke depolarisatie van het celmembraan als gevolg van activering van mechanosensitieve kanalen kan leiden tot activering van spanningsgevoelige Na +, K + (of Cl -) en Ca 2+ kanalen.
Ionenkanalen worden geblokkeerd door specifieke stoffen en farmacologische geneesmiddelen, die op grote schaal worden gebruikt voor therapeutische doeleinden. Een specifieke blokker van mechanosensitieve kanalen is Gadolinium (Gd 3+). Blokkers van verschillende spanningsgevoelige kanalen zijn verschillende medicijnen of chemicaliën. Atropine is bijvoorbeeld een blokker van het chemogevoelige (receptorgevoelige) kanaal van effectorcellen die worden geactiveerd door acetylcholine. Spanningsafhankelijke Na-kanalen worden geblokkeerd door tetrodotoxine (werkt alleen buiten de cel); calcium - tweewaardige ionen, bijvoorbeeld nikkel, mangaanionen, evenals verapamil, nifedipine. Aantal ionkanalen per celmembraan enorm. Er zijn dus gemiddeld ongeveer 50 Na-kanalen per 1 µm2; ze bevinden zich op een afstand van 140 nm van elkaar. Succesvolle studie van ionkanalen maakt het mogelijk om het werkingsmechanisme van farmacologische geneesmiddelen beter te begrijpen en ze daarom met meer succes in de klinische praktijk te gebruiken. Novocaïne verlicht bijvoorbeeld als lokaal verdovingsmiddel de pijn omdat het, door Na-kanalen te blokkeren, de geleiding van excitatie langs zenuwvezels stopt.
Energieverbruik tijdens het transport van stoffen door het membraan. Een aanzienlijk deel van de energie wordt besteed aan de transportprocessen van stoffen in het lichaam. Niettemin wordt het transport van stoffen zeer economisch uitgevoerd, omdat meestal het transport van sommige deeltjes de overgang van andere garandeert, zoals blijkt uit veel feiten.
Tijdens de werking van de Na/K-pomp wordt energie besteed aan de overdracht van Na+ van de cel naar de omringende omgeving, terwijl de overdracht van K+ naar de cel plaatsvindt zonder direct energieverbruik als gevolg van de conformatie van het eiwit. molecuul (Na/K-ATPase) na toevoeging van K+ aan zijn actieve deel.
Het creëren van een concentratiegradiënt van ionen, waardoor een membraanpotentiaal ontstaat, vormt tegelijkertijd een osmotische gradiënt, die op zijn beurt de voorwaarden schept voor de gerichte beweging van water. De gecreëerde elektrische gradiënt neemt deel aan de overdracht van geladen deeltjes, zorgt voor het optreden van een actiepotentiaal en de verspreiding van excitatie.
Het proces waarbij water van het ene gebied naar het andere wordt verplaatst, volgens de wet van osmose, zorgt voor het transport van alle deeltjes die erin zijn opgelost en door biologische filters kunnen gaan (na het oplosmiddel). Energie wordt niet direct besteed aan de overgang van water (secundair transport), en uiteraard wordt er geen energie besteed aan de overdracht van in water opgeloste deeltjes, die met het water volgen.
Natriumafhankelijk transport (transport van niet-elektrolyten) vereist energie om Na+ uit de cel te transporteren, maar vaak zorgt de diffusie van Na+ in de cel voor de beweging van membraandragers die verbonden zijn met glucosemoleculen en aminozuren. Hierdoor kunnen glucose en aminozuren samen met Na+ de cel binnenkomen (symport). De heropname van de zender in de presynaptische terminal vanuit de synaptische spleet in de synapsen van het centrale zenuwstelsel wordt ook uitgevoerd met behulp van een soortgelijk mechanisme. Natriumafhankelijk transport kan ook zorgen voor pendelbewegingen van dragermoleculen, die op hun beurt Ca 2+, H + ionen uit de cel transporteren (tegentransport, antiport) volgens de concentratiegradiënt van de dragers.
Glucose en aminozuren worden secundair actief getransporteerd door gefaciliteerde diffusie zonder direct energieverbruik.
De diffusie van gassen in de longen tussen lucht en bloed, evenals in weefsels tussen bloed en interstitium, vindt plaats zonder enig energieverbruik, net als de uitwisseling van HCO3 en Cl-ionen tussen rode bloedcellen en plasma wanneer bloed zich in verschillende omstandigheden bevindt. weefsels van het lichaam en de longen. De diffusie van stoffen uit de darm, bijvoorbeeld glucose, in het bloed na inname met voedsel, als de concentratie in de darm hoger is, vindt plaats volgens een concentratiegradiënt, waarbij de lichaamscellen geen energie verbruiken. Deze twee gevallen (diffusie van gassen in de longen, weefsels en deeltjes in de darmen) vormen een uitzondering wanneer transport in het lichaam plaatsvindt zonder enig energieverbruik. Er wordt echter energie besteed aan het afleveren van deze stoffen aan het lichaam: ademhalingsbewegingen, het koken van voedsel en de verwerking ervan in het spijsverteringsstelsel.
De energie die het hart besteedt aan de beweging van bloed door de bloedvaten zorgt niet alleen voor het transport van alle stoffen, inclusief gassen, door het bloed, maar ook voor de vorming van een filtraat (de beweging van alle deeltjes) in de weefsels van het lichaam en urinevorming.
Het primaire transport van verschillende ionen, waarvan Na + de belangrijkste is, zorgt dus voor het transport van de overgrote meerderheid van stoffen in het lichaam.
Alle soorten transport spelen een cruciale rol in het leven van cellen en het lichaam als geheel. In het bijzonder zorgt ionentransport voor de vorming van membraanpotentialen in spier- en zenuwweefselcellen; een van de functies van laatstgenoemde is de regulatie diverse systemen lichaam.
Einde van het werk -
Dit onderwerp behoort tot de sectie:
Fysiologie van prikkelbare weefsels
Het belang van het bestuderen van de sectie.. De sectie Fysiologie van prikkelbare weefsels wordt eerst bestudeerd in de loop van de normale fysiologie.
Volgens de definitie van Robertson kan een cel worden beschouwd als een driefasig systeem, dat bestaat uit een nucleocytoplasmatische matrix, een membraanfase en een externe fase. Membranen zijn goed voor ongeveer 2/3
Elektrische verschijnselen in weefsels
1.2.1. Ontdekking van “dierlijke elektriciteit” Aan het einde van de 18e eeuw. (1786), hoogleraar anatomie aan de Universiteit van Bologna, voerde Luigi Galvani een reeks experimenten uit die de basis legden voor
Lokaal potentieel (lokale respons)
Wanneer prikkelbaar weefsel geïrriteerd is, treedt PD niet altijd op. In het bijzonder, als de sterkte van de stimulus klein is, zal de depolarisatie geen kritisch niveau bereiken, en zal impulsvoortplanting uiteraard niet plaatsvinden.
Wetten van irritatie van prikkelbare weefsels
De reactie van prikkelbaar weefsel op de werking van een stimulus hangt af van twee groepen factoren: de prikkelbaarheid van het prikkelbare weefsel en de kenmerken van de stimulus.
De prikkelbaarheid van cellen verandert
Niveau 1-2-tests voor zelftesten van kennis
Door het membraan. Dergelijke complexen zijn een verzameling identieke of homologe eiwitten die dicht op elkaar zijn gepakt in de lipidedubbellaag van het membraan rond een waterige porie. De kanalen bevinden zich in het plasmalemma en enkele interne celmembranen. De ionen die door ionenkanalen gaan zijn Na + (natrium), K + (kalium), Cl − (chloor) en Ca 2 + (calcium). Door het openen en sluiten van ionenkanalen verandert de concentratie van ionen verschillende kanten
membraan en er vindt een verschuiving in membraanpotentiaal plaats.
Kanaaleiwitten bestaan uit subeenheden die een structuur vormen met een complexe ruimtelijke configuratie, waarin zich naast de porie meestal moleculaire systemen bevinden van openen, sluiten, selectiviteit, inactivatie, ontvangst en regulatie. Ionenkanalen kunnen verschillende locaties (sites) hebben voor binding aan controlestoffen.
1 / 3
Encyclopedisch YouTube
Kalium-natriumpomp.flv
2016_03_12 De rol van ionkanalen en ionenpompen bij de regulatie van spiercontractie - Rubtsov A.M.
LEZING DOOR NOBELLAUREAAT IN FYSIOLOGIE EN GENEESKUNDE ERWIN NEHER IN KAZNMU
Ondertitels
Soorten ionenkanalen Ionenkanalen worden geclassificeerd volgens verschillende parameters
en daarom bestaat er nog geen enkele uniforme classificatie voor. Het is dus mogelijk om te classificeren per structuur (structuur)
en afkomstig zijn van hetzelfde type genen.
- Op basis van dit principe worden bijvoorbeeld drie families van ligand-geactiveerde ionkanalen onderscheiden:
- met nicotine-ACh-receptoren, GABA-, glycine- en serotoninereceptoren;
- met glutamaatreceptoren.
Bovendien omvat dezelfde familie ionkanalen met verschillende ionenselectiviteit, evenals receptoren voor verschillende liganden. Maar de eiwitten die deze kanalen vormen wel grote gelijkenis qua structuur en oorsprong.
Ionenkanalen kunnen ook worden geclassificeerd door selectiviteit afhankelijk van de ionen die er doorheen gaan: natrium, kalium, calcium, chloor, proton (waterstof).
Volgens de functionele classificatie zijn ionkanalen gegroepeerd door managementmethoden hun toestand in de volgende typen:
- Onbeheerd (onafhankelijk).
- Potentiaalgestuurd (potentiaalgevoelig, potentiaalafhankelijk, spanningsafhankelijk).
- Ligand-afhankelijk (chemo-afhankelijk, chemogevoelig, chemo-afhankelijk, ligand-afhankelijk, receptor-geactiveerd).
- Indirect gecontroleerd (secundair gecontroleerd, ion-geactiveerd, ion-afhankelijk, boodschapper-gecontroleerd, gecontroleerd door metabotrope receptoren).
- Co-gecontroleerd (NMDA-receptor-kanaalcomplex). Ze worden tegelijkertijd geopend door beide liganden en een bepaald elektrisch potentieel van het membraan. We kunnen zeggen dat ze dubbele controle hebben. Voorbeeld: NMDA-receptorkanaalcomplex, dat een complex controlesysteem heeft dat 8 receptorplaatsen omvat waaraan verschillende liganden kunnen binden.
- Stimulusgestuurd (mechanosensitief, mechanosensitief, rek-geactiveerd van de lipidedubbellaag, proton-geactiveerd, temperatuurgevoelig).
- Actine-gereguleerd (actine-gereguleerde, actine-gated kanalen).
- Connexons (dubbele poriën).
De twee meest voorkomende typen kanalen zijn ligandafhankelijke ionkanalen (die zich met name bevinden in het postsynaptische membraan van neuromusculaire verbindingen) en spanningsafhankelijke ionkanalen. Ligand-gated kanalen zetten chemische signalen die de cel binnenkomen om in elektrische signalen; ze zijn met name noodzakelijk voor het functioneren van chemische synapsen. Er zijn spanningsafhankelijke kanalen nodig om het actiepotentiaal te verspreiden.
Werking van ionkanalen
Onafhankelijke (onafhankelijke) ionkanalen
Deze kanalen bevinden zich gewoonlijk in een open toestand en laten voortdurend ionen door, als gevolg van diffusie langs hun concentratiegradiënt en/of langs de elektrische ladingsgradiënt aan beide zijden van het membraan. Sommige ongecontroleerde kanalen maken onderscheid tussen stoffen en laten alle moleculen met een lagere waarde dan een bepaalde waarde er langs een concentratiegradiënt doorheen. Dit worden “niet-selectieve kanalen” of “poriën” genoemd; Er zijn ook “selectieve kanalen”, die vanwege hun diameter en de structuur van het interne oppervlak slechts bepaalde ionen transporteren. Voorbeelden: kaliumkanalen die betrokken zijn bij de vorming van het rustmembraanpotentiaal, chloridekanalen, epitheliale natriumkanalen, erytrocytanionkanalen.
Spanningsafhankelijke ionkanalen
Deze kanalen zijn verantwoordelijk voor de voortplanting van actiepotentialen en openen en sluiten als reactie op veranderingen in het membraanpotentieel. Bijvoorbeeld natriumkanalen. Als de membraanpotentiaal op het rustpotentiaal wordt gehouden, zijn de natriumkanalen gesloten en is er geen natriumstroom. Als de membraanpotentiaal verschuift naar positieve kant Dan gaan de natriumkanalen open en beginnen natriumionen de cel binnen te komen langs een concentratiegradiënt. 0,5 ms nadat de nieuwe membraanpotentiaal is vastgesteld, zal deze natriumstroom een maximum bereiken. En na een paar milliseconden daalt het tot bijna 12. Tijdens het rustmembraanpotentiaal is de intracellulaire concentratie van natriumionen 12 mmol/liter, en de extracellulaire concentratie 145 mmol/liter. Dit betekent dat de kanalen na enige tijd sluiten als gevolg van inactivatie, zelfs als het celmembraan gedepolariseerd blijft. Maar nadat ze gesloten zijn, verschillen ze van de toestand waarin ze zich bevonden voordat ze opengingen; nu kunnen ze niet meer openen als reactie op de depolarisatie van het membraan, dat wil zeggen dat ze worden geïnactiveerd. Ze zullen in deze toestand blijven totdat het membraanpotentieel terugkeert oorspronkelijke waarde en er zal geen herstelperiode zijn, die enkele milliseconden duurt.
Ligand-gated ionenkanalen
Deze kanalen openen wanneer
Selectiviteit is de selectief verhoogde permeabiliteit van een ionenkanaal voor bepaalde ionen en verlaagd voor andere. Deze selectiviteit wordt bepaald door het selectieve filter - het smalste punt van de kanaalporie. Het filter kan naast smalle maten ook een lokaal hebben elektrische lading.
Gecontroleerde permeabiliteit is het vermogen om te openen of te sluiten onder bepaalde controle-invloeden op het kanaal.
Inactivatie is het vermogen van een ionenkanaal, enige tijd na de opening ervan, om automatisch de permeabiliteit ervan te verminderen, zelfs als de activerende factor die het kanaal heeft geopend, blijft werken.
Blokkeren is het vermogen van een ionkanaal, onder invloed van blokkerende stoffen, om een van zijn toestanden te fixeren en niet te reageren op gewone controle-invloeden. De verstopping wordt veroorzaakt door blokkerende stoffen, die antagonisten, blokkers of lytica kunnen worden genoemd.
Roderick MacKinnon. Het werk bevat een draadframe met daarin een geel glasgeblazen voorwerp dat de hoofdholte van de kanaalstructuur voorstelt.
Volgens moderne concepten vormen biologische membranen de buitenste schil van alle levende cellen. Een van de belangrijkste structurele kenmerken is dat membranen altijd gesloten ruimtes vormen. Dit feit helpt hen de belangrijkste functies uit te voeren:
Barrière (creëren van concentratiegradiënten, die de vrije diffusie van stoffen verhinderen). Dit zorgt voor het creëren van een rustpotentiaal en het genereren van een actiepotentiaal.
Regulerend (fijne regulatie van intracellulaire inhoud en intracellulaire reacties als gevolg van de ontvangst van biologisch actieve stoffen, wat leidt tot veranderingen in de activiteit van membraan-enzymatische systemen en de lancering van mechanismen van secundaire boodschappers (tussenpersonen).
Omzetting van stimulusenergie in elektrische signalen (in receptoren).
Vrijgave van neurotransmitters in synoptische eindes.
Uit chemische analyses bleek dat de membranen voornamelijk uit lipiden en eiwitten bestaan, waarvan de hoeveelheid afhankelijk is van de hoeveelheid verschillende soorten cellen. Momenteel is dit het meest erkende vloeibare mozaïekmodel van het celmembraan.
Volgens dit model wordt het membraan weergegeven door een dubbellaag van fosfolipidemoleculen. In dit geval bevinden de hydrofobe uiteinden van de moleculen zich in de dubbellaag en zijn de hydrofiele uiteinden in de waterfase gericht, wat bijdraagt aan de vorming van een scheiding tussen twee fasen: extra- en intracellulair. Bolvormige eiwitten zijn geïntegreerd in de fosfolipidedubbellaag, waarvan de polaire gebieden een hydrofiel oppervlak vormen in de waterfase. Deze geïntegreerde eiwitten vervullen verschillende functies:
receptor,
enzymatisch,
ionenkanalen vormen
zijn membraanpompen,
transporteren ionen en moleculen.
Algemeen begrip van de structuur en functie van ionkanalen.
Ionenkanalen zijn speciale formaties in het celmembraan, die oligomere (bestaande uit verschillende subeenheden) eiwitten zijn. De centrale formatie van het kanaal is een eiwitmolecuul dat het membraan zodanig binnendringt dat in het hydrofiele centrum een kanaalporie wordt gevormd, waardoor verbindingen waarvan de diameter de diameter van de porie niet overschrijdt (meestal ionen) kunnen binnendringen. de cel.
Rond de hoofdsubeenheid van het kanaal bevindt zich een systeem van verschillende subeenheden die plaatsen vormen voor interactie met membraanregulerende eiwitten, verschillende mediatoren en farmacologisch actieve stoffen.
Classificatie van ionkanalen volgens hun functies:
1) afhankelijk van het aantal ionen waarvoor het kanaal permeabel is, worden de kanalen verdeeld in selectief (permeabel voor slechts één type ion) en niet-selectief (permeabel voor verschillende soorten ionen);
2) door de aard van de ionen die ze door de Na +, Ca ++, Cl -, K + kanalen passeren;
3) volgens de regelingsmethode zijn ze onderverdeeld in spanningsafhankelijk en spanningsonafhankelijk. Spanningsafhankelijke kanalen reageren op veranderingen in het celmembraanpotentieel, en wanneer het potentieel een bepaalde waarde bereikt, komt het kanaal in een actieve toestand en begint het ionen door te geven langs hun concentratiegradiënt. Natrium- en snelle calciumkanalen zijn dus spanningsafhankelijk; hun activering vindt plaats wanneer de membraanpotentiaal afneemt tot -50-60 mV, terwijl de stroom van Na+- en Ca++-ionen in de cel een daling van de rustpotentiaal veroorzaakt en de generatie AP. Spanningsafhankelijke kaliumkanalen worden geactiveerd tijdens de ontwikkeling van AP en zorgen voor een stroom K+-ionen uit de cel en veroorzaken membraanrepolarisatie.
Spanningsonafhankelijke kanalen reageren niet op veranderingen in de membraanpotentiaal, maar op de interactie van de receptoren waarmee ze verbonden zijn en hun liganden. Cl-kanalen zijn dus geassocieerd met g-aminoboterzuurreceptoren en wanneer deze receptoren ermee interageren, worden ze geactiveerd en zorgen ze voor een stroom chloorionen de cel in, wat hyperpolarisatie en verminderde prikkelbaarheid veroorzaakt.
3. Rustmembraanpotentiaal en zijn oorsprong.
De termijn "membraanpotentiaal vrede » Het is gebruikelijk om het transmembraanpotentiaalverschil te noemen dat bestaat tussen het cytoplasma en de externe oplossing rondom de cel. Wanneer een cel (vezel) zich in een staat van fysiologische rust bevindt, is de interne lading negatief in verhouding tot de externe lading, die conventioneel als nul wordt beschouwd. In verschillende weefsels wordt het membraanpotentiaal gekenmerkt door verschillende waarden: de grootste in spierweefsel is -80-90 mV, in zenuwweefsel -70 mV, in bindweefsel -35-40 mV, in epitheelweefsel -20 mV.
De vorming van MPP hangt af van de concentratie van K+, Na+, Ca 2+, Cl-ionen en van de structurele kenmerken van het celmembraan. In het bijzonder hebben de in het membraan aanwezige ionenkanalen de volgende eigenschappen:
1. Selectiviteit (selectieve permeabiliteit)
2. Elektrische prikkelbaarheid.
In rust zijn de natriumkanalen allemaal gesloten, terwijl de meeste kaliumkanalen open zijn. Kanalen kunnen openen en sluiten. In het membraan zijn er lekkage kanalen(niet-specifiek), die doordringbaar zijn voor alle elementen, maar beter doordringbaar voor kalium. Kaliumkanalen zijn altijd open en ionen bewegen door deze kanalen langs een concentratie- en elektrochemische gradiënt.
Volgens de membraanionentheorie is de aanwezigheid van MPP te wijten aan:
continue beweging van ionen door de ionenkanalen van het membraan,
een constant bestaand verschil in kationconcentraties aan beide zijden van het membraan,
continue werking van de natrium-kaliumpomp.
verschillende permeabiliteit van kanalen voor deze ionen.
Er zijn veel K+-ionen in de cel, maar weinig daarbuiten, Na+ - integendeel, veel buiten de cel en weinig in de cel. Buiten de cel bevinden zich iets meer Cl-ionen dan binnen de cel. Er bevinden zich veel organische anionen in de cel, die voornamelijk zorgen voor een negatieve lading op het binnenoppervlak van het membraan.
In rust is het celmembraan alleen permeabel voor K+-ionen. Kaliumionen in rust komen voortdurend vrij in het milieu, waar een hoge concentratie Na+ aanwezig is. Daarom is het buitenoppervlak van het membraan in rust positief geladen. Hoogmoleculaire organische anionen (eiwitten) zijn geconcentreerd aan de binnenkant van het membraan en bepalen de negatieve lading ervan. Ze houden elektrostatisch K+-ionen vast aan de andere kant van het membraan. De hoofdrol bij de vorming van MPP behoort toe aan K-ionen + .
Ondanks de stroom van ionen door de lekkanalen wordt het verschil in ionenconcentratie niet geëgaliseerd, d.w.z. blijft altijd constant. Dit gebeurt niet omdat er Na+-K+-pompen in membranen bestaan. Ze pompen voortdurend Na+ uit de cel en introduceren K+ tegen de concentratiegradiënt in het cytoplasma. Voor 3 Na+-ionen die uit de cel worden verwijderd, worden er 2 K+-ionen naar binnen gebracht. De overdracht van ionen tegen de concentratiegradiënt in wordt uitgevoerd door actief transport (met energieverbruik). Bij gebrek aan ATP-energie sterft de cel.
De aanwezigheid van een rustpotentiaal zorgt ervoor dat een cel vrijwel onmiddellijk na de actie van een stimulus van een staat van functionele rust naar een staat van excitatie kan gaan.
Bij opwinding neemt de waarde van het initiële rustpotentiaal af naarmate het membraan wordt opgeladen. Wanneer de interne lading van het membraan minder negatief wordt, depolariseert het membraan en begint zich een actiepotentiaal te ontwikkelen.
4. Actiepotentieel en mechanisme van zijn oorsprong.
De relatie tussen de fasen van prikkelbaarheid en de fasen van het actiepotentiaal.
Actiepotentiaal Dit wordt een snelle oscillatie van het membraanpotentiaal genoemd, die optreedt wanneer zenuw-, spier- en secretoire cellen worden opgewonden. Het is gebaseerd op veranderingen in de ionische permeabiliteit van het membraan. De amplitude en aard van veranderingen in het actiepotentiaal hangen weinig af van de sterkte van de stimulus die deze veroorzaakt; het is alleen belangrijk dat deze sterkte niet minder is dan een bepaalde kritische waarde, die de irritatiedrempel wordt genoemd.
Drempel van irritatie- dit is de minimale kracht waarbij een minimale respons optreedt. Om de irritatiedrempel te karakteriseren, wordt het concept gebruikt rheobase(reo – stroom, basis – hoofd).
Naast drempelwaarden zijn er stimuli onder de drempel, die geen reactie kunnen veroorzaken, maar een verschuiving in de stofwisseling in de cel veroorzaken. Er zijn ook bovendrempelige stimuli.
Nadat het is ontstaan, verspreidt de PD zich langs het membraan, zonder te veranderen zijn amplitude. Het onderscheidt fasen:
Depolarisatie:
a) langzame depolarisatie;
b) snelle depolarisatie.
Repolarisatie:
a) snelle repolarisatie;
b) langzame repolarisatie (negatieve spoorpotentiaal)
Hyperpolarisatie (positief sporenpotentieel)
Het exciteerbare membraanmodel volgens de Hodgkin-Huxley-theorie gaat uit van het gecontroleerde transport van ionen door het membraan. De directe passage van een ion door de lipidedubbellaag is echter erg moeilijk, en daarom zou de ionenstroom klein zijn.
Dit en een aantal andere overwegingen gaven reden om aan te nemen dat het membraan een aantal speciale structuren moest bevatten: geleidende ionen. Dergelijke structuren werden gevonden en werden ionkanalen genoemd. Soortgelijke kanalen worden geïdentificeerd uit diverse voorwerpen: plasma membraan cellen, postsynaptisch membraan van spiercellen en andere objecten. Ook zijn door antibiotica gevormde ionenkanalen bekend.
Basiseigenschappen van ionkanalen:
1) selectiviteit;
2) onafhankelijkheid van de werking van individuele kanalen;
3) discrete aard van geleidbaarheid;
4) afhankelijkheid van kanaalparameters van membraanpotentiaal.
Laten we ze in volgorde bekijken.
1. Selectiviteit is het vermogen van ionenkanalen om selectief ionen van één type door te laten.
Zelfs bij de eerste experimenten met het axon van de inktvis werd ontdekt dat Na+- en Kt-ionen verschillende effecten hebben op de membraanpotentiaal. K+-ionen veranderen de rustpotentiaal, en Na+-ionen veranderen de actiepotentiaal. Het Hodgkin-Huxley-model beschrijft dit door onafhankelijke kalium- en natriumionenkanalen te introduceren. Er werd aangenomen dat de eerste alleen K+-ionen doorlaten, en de laatste alleen Na+-ionen.
Metingen hebben aangetoond dat ionenkanalen absolute selectiviteit hebben ten opzichte van kationen (kation-selectieve kanalen) of anionen (anion-selectieve kanalen). Tegelijkertijd kunnen verschillende kationen van verschillende typen door kationselectieve kanalen gaan. chemische elementen, maar de geleidbaarheid van het membraan voor het kleine ion, en dus de stroom erdoorheen, zal aanzienlijk lager zijn, voor het Na + -kanaal zal de kaliumstroom erdoorheen bijvoorbeeld 20 keer minder zijn. Het vermogen van een ionenkanaal om verschillende ionen door te laten, wordt relatieve selectiviteit genoemd en wordt gekenmerkt door een selectiviteitsreeks: de verhouding van kanaalgeleidingen voor verschillende ionen bij dezelfde concentratie. In dit geval wordt voor het hoofdion de selectiviteit op 1 gesteld. Voor het Na+-kanaal heeft deze reeks bijvoorbeeld de vorm:
Na+: K+ = 1: 0,05.
2. Onafhankelijkheid van de werking van individuele kanalen. De stroom van stroom door een individueel ionenkanaal is onafhankelijk van het feit of er stroom door andere kanalen vloeit. K+ kanalen kunnen bijvoorbeeld wel aan of uit worden gezet, maar de stroom door de Na+ kanalen verandert niet. De invloed van kanalen op elkaar vindt indirect plaats: een verandering in de permeabiliteit van sommige kanalen (bijvoorbeeld natrium) verandert de membraanpotentiaal, en dit heeft al invloed op de geleidbaarheid van andere ionenkanalen.
3. Discrete aard van de geleidbaarheid van ionkanalen. Ionenkanalen zijn een subeenheidcomplex van eiwitten die het membraan overspannen. In het midden bevindt zich een buis waardoor ionen kunnen passeren. Het aantal ionenkanalen per membraanoppervlak van 1 μm2 werd bepaald met behulp van een radioactief gelabelde natriumkanaalblokker - tetrodotoxine. Het is bekend dat één TTX-molecuul zich aan slechts één kanaal bindt. Door vervolgens de radioactiviteit van een monster met een bekend oppervlak te meten, kon worden aangetoond dat er ongeveer 500 natriumkanalen per inktvisaxon van 1 µm2 zijn.
Die transmembraanstromen die worden gemeten gewone experimenten, bijvoorbeeld op een inktvisaxon van 1 cm lang en 1 mm in diameter, dat wil zeggen een gebied van 3 * 10 7 μm 2, wordt veroorzaakt door een totale respons (verandering in geleidbaarheid) van 500 3 10 7 -10 10 ionkanalen. Deze respons wordt gekenmerkt door een soepele verandering in de geleidbaarheid in de loop van de tijd. De respons van een enkel ionkanaal verandert in de loop van de tijd op een fundamenteel andere manier: discreet voor Na+-kanalen, en voor K+-, en voor Ca 2+-kanalen.
Dit werd voor het eerst ontdekt in 1962 in onderzoeken naar de geleidbaarheid van lipide dubbellaagse membranen (BLM's) toen microhoeveelheden van een bepaalde excitatie-inducerende stof werden toegevoegd aan de oplossing rond het membraan. Er werd een constante spanning op de BLM aangelegd en de stroom I(t) werd geregistreerd. De stroom werd in de loop van de tijd geregistreerd in de vorm van sprongen tussen twee geleidende toestanden.
Een van effectieve methoden experimenteel onderzoek ionenkanalen werden in de jaren 80 ontwikkeld door de methode van lokale fixatie van membraanpotentiaal (“Patch Clamp”) (Fig. 10).
Rijst. 10. Methode voor lokale fixatie van membraanpotentiaal. ME - micro-elektrode, IR - ionenkanaal, M - celmembraan, SFP - potentiaalklemcircuit, I - stroom met één kanaal
De essentie van de methode is dat de ME-micro-elektrode (Fig. 10), met een dun uiteinde met een diameter van 0,5-1 μm, aan het membraan wordt gezogen zodat het ionenkanaal zijn binnendiameter binnendringt. Vervolgens is het met behulp van een potentiaalklemcircuit mogelijk om stromen te meten die slechts door één enkel kanaal van het membraan gaan, en niet door alle kanalen tegelijk, zoals gebeurt bij gebruik van de standaard potentiaalklemmethode.
De resultaten van experimenten uitgevoerd op verschillende ionenkanalen toonden aan dat de geleidbaarheid van een ionenkanaal discreet is en zich in twee toestanden kan bevinden: open of gesloten. Overgangen tussen staten vinden op willekeurige tijdstippen plaats en gehoorzamen aan statistische wetten. Er kan niet worden gezegd dat een bepaald ionenkanaal precies op dit moment zal openen. Je kunt alleen een uitspraak doen over de waarschijnlijkheid dat een kanaal binnen een bepaald tijdsinterval wordt geopend.
4. Afhankelijkheid van kanaalparameters van membraanpotentiaal. Zenuwvezelionkanalen zijn gevoelig voor membraanpotentiaal, zoals de natrium- en kaliumkanalen van het inktvisaxon. Dit komt tot uiting in het feit dat na het begin van de membraandepolarisatie de overeenkomstige stromen beginnen te veranderen met een of andere kinetiek. Dit proces vindt als volgt plaats: het ionenselectieve kanaal heeft een sensor - een onderdeel van het ontwerp dat gevoelig is voor de werking van het elektrische veld (Fig. 11). Wanneer het membraanpotentiaal verandert, verandert de grootte van de kracht die erop inwerkt, met als gevolg dat dit deel van het ionenkanaal beweegt en de waarschijnlijkheid verandert dat de poort wordt geopend of gesloten - een soort demper die werkt volgens de 'alles of niets'. niets” wet. Experimenteel is aangetoond dat onder invloed van membraandepolarisatie de kans toeneemt dat het natriumkanaal overgaat naar de geleidende toestand. De spanningssprong op het membraan die ontstaat tijdens metingen met behulp van de potentiaaltangmethode leidt ertoe dat groot aantal kanalen gaan open. Er gaan meer ladingen doorheen, wat betekent dat er gemiddeld meer stroom vloeit. Het is belangrijk dat het proces van het vergroten van de geleidbaarheid van het kanaal wordt bepaald door een toename van de waarschijnlijkheid dat het kanaal overgaat naar een open toestand, en niet door een toename van de diameter. open kanaal. Zo is het moderne prestaties over het mechanisme van stroomdoorgang door een enkel kanaal.
Gladde kinetische curven van stromen geregistreerd bij elektrische metingen op grote membranen, worden verkregen door de optelling van vele stapsgewijze stromen die door individuele kanalen stromen. Hun sommatie, zoals hierboven weergegeven, vermindert de fluctuaties scherp en geeft een tamelijk gelijkmatige tijdsafhankelijkheid van de transmembraanstroom.
Ionenkanalen kunnen ook gevoelig zijn voor andere fysieke invloeden: mechanische vervorming, binding van chemicaliën, enz. In dit geval vormen ze de structurele basis van respectievelijk mechanoreceptoren, chemoreceptoren, enz.
De studie van ionkanalen in membranen is een van de belangrijkste belangrijke taken moderne biofysica.
Structuur van het ionkanaal.
Het ionselectieve kanaal bestaat uit de volgende delen (Fig. 11): ondergedompeld in de dubbellaag van het eiwitdeel, dat een subeenheidstructuur heeft; een selectief filter gevormd door negatief geladen zuurstofatomen, die star op een bepaalde afstand van elkaar zijn geplaatst en ionen met een bepaalde diameter doorlaten; poort deel.
De poort van het ionenkanaal wordt bestuurd door de membraanpotentiaal en kan zich in beide bevinden gesloten staat(stippellijn) en in open toestand (ononderbroken lijn). Normale positie De natriumkanaalpoort is gesloten. Onder invloed van een elektrisch veld neemt de waarschijnlijkheid van een open toestand toe, gaat de poort open en kan de stroom gehydrateerde ionen door het selectieve filter gaan.
Als het ion in diameter past, werpt het zijn hydratatieschil af en springt naar de andere kant van het ionenkanaal. Als het ion een te grote diameter heeft, zoals tetraethylammonium, kan het niet door het filter passen en het membraan niet passeren. Als het ion daarentegen te klein is, heeft het problemen met het selectieve filter, dit keer geassocieerd met de moeilijkheid om de hydratatieschil van het ion af te werpen.
Ionenkanaalblokkers kunnen er ofwel niet doorheen, waardoor ze vast komen te zitten in het filter, of, als het grote moleculen zijn zoals TTX, passen ze sterisch bij een ingang naar het kanaal. Omdat blokkers een positieve lading hebben, wordt hun geladen deel het kanaal in getrokken selectief filteren als een gewoon kation, en het macromolecuul verstopt het.
Veranderingen in de elektrische eigenschappen van exciteerbare biomembranen worden dus uitgevoerd met behulp van ionkanalen. Dit zijn eiwitmacromoleculen die de lipidedubbellaag binnendringen en in verschillende afzonderlijke toestanden kunnen voorkomen. De eigenschappen van kanalen die selectief zijn voor K+-, Na+- en Ca 2+-ionen kunnen verschillend afhangen van de membraanpotentiaal, die de dynamiek van de actiepotentiaal in het membraan bepaalt, evenals de verschillen in dergelijke potentiëlen in de membranen van verschillende cellen. .
Rijst. 11. Diagram in dwarsdoorsnede van de structuur van het natriumionkanaal van het membraan
Feedback.
| 1 ben het er helemaal niet mee eens | 2 zijn het daar niet mee eens | 3 Ik weet het niet | 4 eens | 5 helemaal mee eens | ||
| Door deze activiteit zijn mijn probleemoplossende vaardigheden ontwikkeld. | ||||||
| Voor succesvolle afronding Deze activiteit vereiste van mij alleen een goed geheugen. | ||||||
| Deze activiteit ontwikkelde mijn vermogen om in teamverband te werken. | ||||||
| Deze activiteit verbeterde mijn analytische vaardigheden. | ||||||
| Deze les heeft mijn schrijfvaardigheid verbeterd. | ||||||
| De les vereiste een diepgaand begrip van de stof. |
 In 2003 Nobelprijs in de scheikunde werd toegekend aan de Amerikaanse wetenschapper Roderick McKinnon voor de ontdekking van de structuur van het ionkanaal. In 1998 slaagde hij erin om met behulp van kristallografische methoden de driedimensionale moleculaire structuur van het kaliumkanaal van de bacterie Streptomyces lividans te bepalen. Een afbeelding van het eiwit verscheen op de omslag van het tijdschrift Science, waarvan de redactie de ontdekking van MacKinnon beschouwde als een van de tien meest opmerkelijke wetenschappelijke prestaties van het jaar. Dit eiwit bestaat uit 4 subeenheden met een α-helixstructuur. Het kaliumkation wordt door de holte in het midden getransporteerd. Illustratie: BNL/DoE, Rockefeller University/Roderick MacKinnon |
De ontwikkeling van het chronisch vermoeidheidssyndroom wordt bijvoorbeeld in verband gebracht met het disfunctioneren van een hele groep ionkanalen, waaronder natrium en kalium. Onder de erfelijke ziekten veroorzaakt door disfunctie van ionkanalen, kunnen we epilepsie noemen, die wordt veroorzaakt door storingen in kaliumkanalen met grote geleiding. Onder leiding van professor Richard Aldrich van de Universiteit van Texas in San Antonio was het mogelijk om door het uitvoeren van experimenten met transgene muizen waarbij het KCNMB4-gen werd geblokkeerd, te bewijzen dat wanneer onvoldoende hoeveelheden Het kaliumkanaal van de bèta4-subeenheid reageert onvoldoende op zenuwstimulatie, wat leidt tot convulsies.
Onvoldoende functie van de β-1-subeenheid van het kanaal wordt geassocieerd met de ontwikkeling van hypertensie. Als om de een of andere reden de aminozuursamenstelling van het β-1-subeenheideiwit niet normaal is, kan het kanaal met een dergelijke subeenheid de verwijding van de vaatwanden niet ondersteunen, wat spanning in de slagaders veroorzaakt en hypertensie ontstaat. Dit blijkt bijvoorbeeld uit het onderzoek van Ralf Köhler van de Universiteit van Zuid-Denemarken (Syddansk Universitet).
Een andere veel voorkomende hart- en vaatziekten, het lange QT-syndroom, wordt geassocieerd met mutaties in de genen die coderen voor kaliumkanalen in de hartspier, wat leidt tot verhoogde activiteit van kaliumkanalen en de normale kaliumstroom in de hartspier verandert.
Verstoringen in de functies van calciumkanalen leiden tot ataxie - aandoeningen waarbij coördinatie van bewegingen onmogelijk is.
Ten slotte wordt cystische fibrose (of fibrocystische degeneratie), een ernstige ziekte van het ademhalingssysteem en het maagdarmkanaal, samen met andere oorzaken geassocieerd met mutaties in het CFTR-gen, dat codeert voor het chloridekanaal.
De normale werking van welk type ionkanalen dan ook is dus uiterst belangrijk voor de menselijke gezondheid.
Richt op de kanalen!
Tegenwoordig werken apothekers actief aan het ontwikkelen van medicijnen die op hen van invloed zijn. Misschien wel een van de meest populaire bestaande medicijnen zijn anti-aritmica, die het verstoorde hartritme normaliseren. Deze omvatten de zogenaamde “calciumantagonisten” (bijvoorbeeld verapamil), die de penetratie van calciumionen vanuit de intercellulaire ruimte in de spiercellen van het hart en de bloedvaten voorkomen via langzame L-type calciumkanalen. Door de concentratie van calciumionen in de hartspiercellen en vaatwanden te verminderen, verwijden calciumantagonisten de kransslagaders en perifere slagaders.
Kaliumkanaalactivatoren (icorandil, minoxidil, diazoxide, pinacidil) veroorzaken ook verwijding van coronaire bloedvaten en bloedvaten in perifere organen. Ze proberen ook de kaliumkanalen te beïnvloeden om beroertes veroorzaakt door cerebrale vasospasmen te stoppen.
Lokale anesthetica, lidocaïne en novocaïne, populair in de chirurgische praktijk, blokkeren het pijngevoel door natriumkanalen te blokkeren. Is het waar, bijwerking Deze medicijnen zijn dat ze leiden tot het verlies van niet alleen pijn, maar ook tactiele gevoeligheid.
Wel kon worden vastgesteld dat andere ionenkanalen – de zogenaamde TRP (Transient Receptor Potential) – in een dergelijke situatie te hulp kunnen komen. Deze familie van kanalen omvat vele soorten die zwak selectief zijn en de meeste positief geladen ionen doorlaten, waaronder natrium, calcium en magnesium.
Een speciale groep TRP-kanalen, die zich bevinden in zenuwcellen die reageren op pijn, zijn gevoelig voor de aanwezigheid van het actieve bestanddeel van chilipepers, capsaïcine. Als TRP-kanalen worden geactiveerd door capsaïcine, zal daaropvolgende toediening van lidocaïne selectief alleen deze TRP-kanalen blokkeren, dat wil zeggen kanalen die zich uitsluitend in pijnneuronen bevinden. Op deze manier is het mogelijk om van de bijwerkingen van de pijnstiller af te komen.
Het relatieve gemak waarmee de werking van ionenkanalen kan worden getest en de veelbelovende resultaten maken ze tot een aantrekkelijk doelwit voor de farmaceutische industrie. Bovendien verliezen veel bestaande medicijnen na verloop van tijd hun effectiviteit: het lichaam raakt eraan gewend en reageert anders dan de makers het bedoeld hadden. Wetenschappers moeten voortdurend zoeken naar manieren om verschillende mislukkingen te elimineren, en ionkanalen zijn, zou je kunnen zeggen, de basis van het leven. En vandaag de dag trekt hun manipulatie aan de ene kant miljardeninvesteringen aan, en aan de andere kant geeft het enige hoop aan mensen die aan een verscheidenheid aan kwalen lijden.
Partnernieuws
