Flashcards: Receptores de Tipo Canal Iónico

Conjunto de 100 flashcards sobre la estructura, función, clasificación y farmacología de los canales iónicos basado en la clase magistral.

Canales iónicos

Proteínas de membrana que forman poros en la bicapa lipídica, permitiendo el flujo pasivo y altamente selectivo de iones.

Células excitables

Células como neuronas, musculares y cardíacas donde los canales iónicos generan señales eléctricas.

Velocidad de conducción iónica

Capacidad de conducir hasta $100 \times 10^6$ de iones por segundo.

Dominios de canal

Estructuras principales transmembrana, normalmente cuatro por cada canal iónico.

Vestíbulo exterior

Región de entrada al canal expuesta al espacio extracelular que facilita la aproximación de iones.

Filtro de selectividad

Región estrecha del canal que discrimina entre diferentes iones según su tamaño y carga.

Sitio de fosforilación

Zona regulable por quinasas intracelulares cuya modificación altera la actividad del canal.

Selectividad iónica

Propiedad por la cual un canal permite el paso de un ión específico (como $K^+$) con mucha mayor eficiencia que otros (como $Na^+$).

Poro (no selectivo)

Estructura que permite el paso de moléculas sin discriminar en base a su carga o tamaño, a diferencia de los canales selectivos.

Gating

Mecanismo que regula el estado de apertura o cierre de los canales iónicos en respuesta a señales.

Canales modulados por voltaje

Canales que se abren y cierran en respuesta a diferencias del potencial eléctrico a través de la membrana.

Sensor de voltaje intrínseco

Segmento $S4$ cargado positivamente que detecta cambios eléctricos para abrir el canal.

Nav

Nomenclatura para los canales de sodio dependientes de voltaje.

Kv

Nomenclatura para los canales de potasio dependientes de voltaje.

Cav

Nomenclatura para los canales de calcio dependientes de voltaje.

Canales modulados químicamente

Aquellos que responden a la presencia de un transmisor químico o ligando.

Sensor intrínseco (ligando)

Caso donde el ligando se une directamente al canal para activarlo, como el receptor nicotínico.

Sensor remoto

Mecanismo donde el canal es activado a través de una cascada de señalización intracelular (ej. vía proteína G e $IP_3$).

Resting K+ channel

Canal constitutivamente activo que permite la salida continua de $K^+$ para contribuir al potencial de reposo.

Voltage-gated channel (Na+)

Canal que se abre transitoriamente ante despolarizaciones, fundamental para el potencial de acción.

Ligand-gated channel

Canal que se activa o cierra en respuesta a un neurotransmisor extracelular específico.

Signal-gated channel

Canal que responde a una molécula intracelular específica o segundo mensajero.

Familia Cys-loop

Superfamilia de canales pentaméricos que incluye receptores nicotínicos, $GABA-A$, glicina, $5-HT_3$ y $ZAC$.

Receptor 5-HT3

Único receptor de serotonina que es un canal iónico directo; es un pentámero selectivo a cationes.

Subunidades 5-HT3 humanas

Existen cinco tipos clonados: $5-HT_{3A}$, $5-HT_{3B}$, $5-HT_{3C}$, $5-HT_{3D}$ y $5-HT_{3E}$.

Canales ASIC

Acid-Sensing Ion Channels; canales de sodio activados por protones (pH bajo).

Modulación de ASIC

Regulados por vías de proteína G ($G \text{alpha}_{q/11}$ y $G \text{alpha}_{i/o}$) mediante fosforilación e $IP_3$.

ENaC

Canal de Sodio Epitelial, activado por ligando y presente en membranas apicales de epitelios.

ENaC en Riñón

Localizado en túbulos distales, regula la reabsorción de $Na^+$ y el volumen de fluido extracelular.

Función del ENaC en presión arterial

Regula la osmolaridad del fluido extracelular al permitir la entrada de $Na^+$ seguida de agua.

Receptor GABA-A

Principal receptor inhibitorio del SNC; es un canal de cloro selectivo a aniones.

Subunidades de GABA-A

Forma pentámeros con múltiples tipos: alfa ($6$), beta ($3$), gamma ($3$), delta, epsilon, pi y theta.

Moduladores alostéricos de GABA-A

Sustancias como benzodiazepinas y barbitúricos que potencian la acción inhibitoria del GABA.

Zolpidem

Fármaco hipnótico que actúa selectivamente en las subunidades alfa-1 del receptor $GABA-A$.

Flumazenil

Fármaco que actúa como antagonista en el sitio de unión de las benzodiazepinas del receptor $GABA-A$.

Receptor de Glicina

Canal inhibitorio selectivo a $Cl^-$ activado por el aminoácido glicina.

Estricnina

Antagonista clásico del receptor de glicina que bloquea la inhibición provocando convulsiones.

Interacción NMDA y Glicina

La salida de $Cl^-$ por canales de glicina puede facilitar la expulsión de $Mg^{2+}$ del receptor NMDA.

Receptores Ionotrópicos de Glutamato

Canales activados por glutamato que median la neurotransmisión excitatoria rápida en el SNC.

AMPA

Receptor de glutamato ensamblado por subunidades $GluA1-4$; permite entrada de $Na^+$ y salida de $K^+$.

Kainato

Clase de receptor ionotrópico de glutamato ensamblado con subunidades $GluK1-5$.

NMDA

Receptor de glutamato permeable a $Ca^{2+}$, bloqueado por $Mg^{2+}$ en reposo y requiere glicina como co-agonista.

Subunidades NMDA

Heterómeros obligados compuestos por subunidades $GluN1$, $GluN2A-D$ y $GluN3A-B$.

Zn2+ en NMDA

Ión que actúa como modulador negativo del receptor NMDA.

Receptores IP3 (IP3R)

Canales de liberación de $Ca^{2+}$ tetraméricos situados en la membrana del retículo endoplásmico.

Mecanismo de formación de IP3

La activación de la Fosfolipasa C (PLC) escinde el $PIP_2$ en $IP_3$ y $DAG$.

PKA, PKC y CaMKII en IP3R

Quinasas responsables de la fosforilación y regulación de la actividad del receptor de $IP_3$.

Receptores Colinérgicos Nicotínicos

Canales pentaméricos activados por Ach que permiten la entrada de $Na^+$ y $Ca^{2+}$.

Placa motora terminal (nAChR)

Localización donde el receptor nicotínico tiene una disposición de subunidades $\text{alfa-beta-gamma-alfa-delta}$.

P2X

Receptores de nucleótidos purínicos activados por ATP; presentan una topología trimérica.

P2X1

Subtipo de receptor purinérgico localizado principalmente en el intestino.

Canales activados por Zinc (ZAC)

Canal catiónico de la familia Cys-loop activado potentemente por protones y cobre, además de Zinc.

Canal Drosophila Trp

Miembro fundador de la familia de canales TRP (Transient Receptor Potential).

TRPV1 y TRPV2

Canales de la familia TRP que se activan ante temperaturas altas (calor).

TRPM8

Canal TRP activado por temperaturas bajas (frío) y sustancias como el mentol.

TRPA1

Canal activado por frío intenso y sustancias picantes como el aceite de mostaza y la allicina; ligado a nocicepción.

Canales CNG

Cyclic Nucleotide-Gated; canales tetraméricos activados por la unión intracelular de $AMPc$ o $GMPc$.

CNG en Visión

Canales que se cierran en respuesta a cambios de $GMPc$ inducidos por la luz, hiperpolarizando los fotorreceptores.

CNG en Olfato

Canales que se abren por $AMPc$ tras la activación de receptores de olor, iniciando el potencial de acción olfativo.

Superfamilia VGL

Grupo de canales dependientes de voltaje ($Na, K, Ca, HCN, TRP$) que comparten una estructura ancestral común.

CatSper

Canales de calcio activados por alcalinización y voltaje localizados exclusivamente en la cola del esperma.

TPC (Two-Pore Channels)

Canales con estructura $2 \times 6TM$ localizados en endosomas y lisosomas en humanos ($TPC1$ y $TPC2$).

Canales HCN

Canales activados por hiperpolarización y regulados por nucleótidos cíclicos.

HCN4

Isoforma del canal HCN expresada en el marcapasos cardíaco, responsable de la corriente $I_f$ (marcapasos).

Ivabradina

Fármaco bloqueador de los canales HCN utilizado para tratar la bradicardia.

Familia 6TM (Kv)

Grupo que incluye canales de potasio dependientes de voltaje, subfamilias EAG y canales Slo.

Familia 2TM (Kir)

Canales de potasio rectificadores internos que pasan corriente positiva más fácilmente hacia adentro que hacia afuera.

Kir6.x

Canales de potasio sensibles a ATP que se inhiben cuando los niveles intracelulares de ATP son altos.

SUR (Receptor de sulfonilurea)

Subunidad regulatoria de los canales $Kir6$; blanco de fármacos antidiabéticos orales.

GIRKs (Kir3.x)

Canales de potasio activados por la proteína G tras la estimulación con Acetilcolina.

Familia 4TM (K2P)

Canales de potasio de doble dominio P; actúan como 'canales de fuga' abiertos en rangos fisiológicos.

Receptores de Rianodina (RyR)

Canales que liberan $Ca^{2+}$ desde el retículo sarcoplásmico al citoplasma para la contracción muscular.

DHPR (Receptor de dihidropiridina)

Sensor de voltaje en el túbulo T que activa directamente al receptor de rianodina.

Subunidad alfa1 (CaV)

Parte central del canal de calcio que forma el poro y contiene los sitios de unión para fármacos.

CaV1.x (Tipo L)

Canales de calcio activados por alto voltaje y sensibles a fármacos dihidropiridinas.

CaV3.x (Tipo T)

Canales de calcio transitorios activados por bajo voltaje, presentes en el marcapasos cardíaco.

Alfa2-delta

Subunidad accesoria de los canales $CaV$ que sirve como sitio de unión para Gabapentina y Pregabalina.

Canal Hv1

Canal de protones dependiente de voltaje que media el flujo de $H^+$ a través de una columna de agua en la proteína.

Subunidad alfa del Nav

Proteína con cuatro dominios homólogos ($DI-DIV$), cada uno con seis segmentos transmembrana.

Ball and chain

Mecanismo de inactivación rápida que cierra el canal de sodio desde el interior celular.

Nav TTX-sensibles

Subtipos como $Nav1.1-1.3$, $1.6$ y $1.7$ que son bloqueados por Tetrodotoxina.

Nav TTX-resistentes

Subtipos como $Nav1.5$, $1.8$ y $1.9$ que muestran baja sensibilidad al bloqueo por Tetrodotoxina.

Lacosamida

Medicamento antiepiléptico que bloquea específicamente el subtipo $Nav1.2$.

Toxinas de guanidinio

Categoría que incluye a la $TTX$ y $STX$, las cuales se unen al Sitio I del canal $Nav$.

Batrachotoxina

Toxina alcaloide que se une al Sitio II de los canales de sodio dependientes de voltaje.

Acuaporinas

Canales de membrana que permiten la permeación selectiva de agua, bloqueando el paso de protones y cationes.

Acuagliceroporinas

Subfamilia de acuaporinas ($AQP3$, $7$, $9$, $10$) que permiten el paso de glicerol además de agua.

Mecanismo de selectividad de AQP

Uso de los segmentos NPA (Asn-Pro-Ala) para permitir el paso de agua en fila india.

Familia ClC

Grupo de canales de cloro donde los miembros $ClC-1$, $2$, $Ka$ y $Kb$ se encuentran en la membrana plasmática.

CFTR

Canal de cloro epitelial regulado por $AMPc$; su mutación causa la fibrosis quística.

F508del

Mutación más común en el gen $CFTR$ que impide el plegamiento correcto y transporte de la proteína a la membrana.

Canales PIEZO

Canales triméricos mecanosensibles activados por estímulos como el estiramiento de membrana o esfuerzo cortante.

NaVi2.1

Canal de fuga de sodio no selectivo e insensible al voltaje; responsable de la corriente $I_{L-Na}$ resistente a $TTX$.

Antieméticos (5-HT3)

Sustancias como el Ondansetrón que bloquean el receptor $5-HT_3$ para prevenir vómitos.

Dihidropiridinas

Fármacos como nifedipino y amlodipino que bloquean canales $CaV$ tipo L para tratar la hipertensión.

Microelectrodo intracelular

Herramienta utilizada para registrar el potencial de membrana (~$-70 \text{ mV}$) penetrando el axón.

Voltage Clamp

Técnica que usa feedback negativo para mantener constante el potencial de membrana y medir la corriente iónica total.

Patch Clamp

Técnica desarrollada por Neher y Sakmann que permite medir corrientes cuánticas de canales iónicos individuales.

Gigaohm seal (Sello gigante)

Resistencia de sellado muy alta generada entre la micropipeta de vidrio y la membrana en Patch Clamp.

Corriente de un solo canal

Valores extremadamente pequeños de corriente, típicamente medidos en picoamperios ($pA$).