DATOS Y NOVEDADES

Controlando al calcio

El Ca2+ está presente en las células desde la fertilización hasta su muerte, transportando corriente y siendo uno de los principales mediadores intracelulares. La [Ca2+] intracelular (i), 100 nmoles, varios órdenes de magnitud menor a la extracelular (e), es muy controlada debido a las consecuencias de su elevación que le otorgan la fama de “ion peligroso”. El intercambiador Na/Ca (NCX) es uno de los principales reguladores y utilizando la energía de la diferencia de [Na+]e - [Na+]i por la Na/K ATPasa, intercambia 3 Na+ del extracelular con 1 Ca2+ intracelular (figura superior).

Genes en los cromosomas 2, 14 y 19 codifican respectivamente el NCX1 expresado en numerosos tejidos, el NCX2 en cerebro y el NCX3 en cerebro y músculo esquelético. En la fase de despolarización del potencial de acción o en condiciones anormales como la isquemia y la anoxia, que despolarizan la célula y aumentan la [Na+]i, el NCX cambia su operatividad a un modo inverso, en forma transitoria en un caso y permanente en el otro. En la isquemia con actividad de bomba de Na/K disminuida (no se sintetiza ATP) el NCX expulsa Na+ e ingresa Ca2+ a la célula, un fósforo encendiendo la mecha de mecanismos que pueden llevar a la muerte celular. Si mucho es malo, poco es bueno, como en el bloqueo parcial de la Na/K ATPasa por los cardiotónicos con un aumento modesto en la [Na+]i, suficiente para invertir al NCX y aumentar la [Ca]i con mejora en la contractilidad, ¡Eureka!, el mecanismo de acción de una droga conocida desde el siglo XVIII. Sin embargo, la inhibición del NCX con carvedilol no ha sido útil en la cardiomiopatía chagásica. La estructura del NCX fue revelada, como una paradoja, a partir de una archea, el Methanococcus jannaschii (figura inferior) de la clase Thermoplasmata; maravillas de la resistencia, prosperando en ambientes ácidos y con alta temperatura, respiran azufre y carbono orgánico, con una membrana de lipoglicanos tetra-éter responsable de la estabilidad ácida y térmica de la membrana, la resistencia a la proteólisis y solventes, y de allí la ventaja de estudiar sus proteínas por cristalografía de rayos X. Es un dímero simétrico con 10 segmentos transmembrana que alternan entre dos conformaciones, una extracelular para unir 3 Na+ y uno para el Ca2+ intracelular y las hélices de los segmentos formando un sendero para el Na+ y otro para el Ca2+, que junto a la bomba de Na/K juegan un ping pong iónico en la escala temporal del milisegundo del cual depende en gran parte nuestra vida.

Bibliografía

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Comentarios a Basilio A. Kotsias, kotsias@retina.ar