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Canales iónicos de potasio

Los canales iónicos de potasio son proteínas transmembrana complejas cuya función es permitir la transferencia de iones de potasio a través de la bicapa lipídica de la membrana.

La estructura de la familia de canales de iones de potasio es una secuencia conservada, y al igual que los canales de iones de sodio, cada uno de ellos está formado normalmente por cuatro subunidades o dominios, que a su vez están hechos a partir de seis hélices transmembrana cada uno; también coinciden en que el poro propiamente dicho es el espacio entre los cuatro dominios.

Hasta ahora se han identificado cuarenta versiones diferentes de estos dominios (llamados Kv) en humanos, que normalmente se clasifican en 12 familias. Sin embargo, un canal de iones de potasio puede estar formado por una combinación de diferentes dominios. No todos los tetrámeros de la subunidad tienen por qué ser idénticos, aunque esto afectará a las propiedades del canal. Por ejemplo, se han identificado algunas combinaciones específicas que desencadenan una desactivación rápida del canal iónico o que, por el contrario, la retrasan, lo cual afecta directamente a la activación repetida de los potenciales de acción a través de la membrana del axón (figura 1).

La cinética de la activación por voltaje del canal iónico de potasio puede dividirse en cinética rápida y cinética lenta y en activada por bajo voltaje y activada por alto voltaje. La cinética rápida se representa con los canales iónicos de potasio K v 1, K v 3 y K v 4. La cinética lenta se representa con los canales iónicos de potasio K v 7 y K v 2. En un canal activado por bajo voltaje, durante el paso 1, el voltaje sube de menos 90 a menos 30 milivoltios. En el paso 2, el voltaje se mantiene constante en menos 30 milivoltios. En el paso 3, el voltaje baja hasta los menos 70 milivoltios. Los canales K v 1, K v 4 y K v 7 son de activación por bajo voltaje. El K v 1 tiene un rápido incremento en la corriente durante el paso 1, se mantiene constante y en el paso 3 registra un rápido descenso. El K v 4 tiene un rápido incremento de la corriente en el paso 1 y después registra un descenso exponencial. El K v 7 tiene un incremento gradual en la corriente desde el paso 1 y después un descenso pronunciado en el paso 3. En los canales activados por voltaje, en el paso 4, el voltaje aumenta de menos 70 a 0 milivoltios; en el paso 5, el voltaje se mantiene constante a 0 milivoltios y en el paso 6, el voltaje desciende hasta menos 70 milivoltios. Los canales K v 3 y K v 2 se activan por alto voltaje. Los K v 3 tienen una rápida subida de corriente en el paso 4, se mantienen constantes y después descienden rápidamente en el paso 6. Los K v 2 registran un incremento gradual de la corriente en el paso 4, se mantienen constantes y después tienen un descenso acusado en el paso 6.

Figura 1: Las diferentes combinaciones de dominios alrededor del poro desencadenan distintas condiciones de activación y procesos cinéticos.

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Potencial de acción