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Canales iónicos de sodio

Los canales iónicos de sodio son grandes estructuras transmembrana cuya función es transferir activamente iones de sodio de un lado de la membrana al otro para así cambiar la concentración de iones de manera efectiva. Se encuentran sobre todo en la membrana de las células excitables (por ejemplo, neuronas y células musculares). Esta transferencia de cationes hace posible que el potencial de membrana cambie mediante la acumulación de cargas positivas en el interior de las células.

Esta transferencia de iones de sodio a través de la membrana puede activarse por un cambio en el voltaje de la membrana (canal de sodio regulado por voltaje) o por la unión de un ligando específico (canales de sodio regulados por ligandos).

Estructuralmente, un canal de iones de sodio está formado por una subunidad principal muy grande (260 kDa) a la que llamamos subunidad α, que es la responsable de la transferencia activa en sí misma, y una cantidad variable de subunidades β, que se encargan de la activación por voltaje o por ligando (figura 1).

En la membrana hay unos cilindros llamados subunidades beta que tienen en ambos extremos unos cordones ondeados llamados lazos del poro. Cada lazo de cada subunidad beta apunta a un lado de la membrana. Cuando estas subunidades beta se ordenan de manera que una de ellas está rodeada por otras cinco, forman un dominio de la subunidad alfa. Los lazos conectan las subunidades con los dominios. Cuatro de estos dominios transmembrana pueden ordenarse para formar un círculo, que sería una subunidad alfa.
En el centro de la subunidad alfa hay un poso. Las unidades beta adicionales pueden desempeñar otras funciones.

Figura 1: La subunidad α incluye cuatro dominios transmembrana que forman el poro, mientras que los dominios β adicionales desempeñan otras funciones.

Dentro de la subunidad α hay 24 hélices α transmembrana agrupadas en cuatro dominios de seis hélices cada uno. Cada hélice y cada dominio se conectan por medio de los lazos que quedan hacia el exterior de la membrana. El verdadero canal está situado en el espacio central creado por estos cuatro dominios.

Hasta ahora se han identificado nueve canales de iones de sodio diferentes en mamíferos. Varían poco en la estructura de su subunidad α central. Los canales de iones de sodio forman parte de la gran familia de los canales de cationes, que incluye también los canales de calcio y los canales de potasio.