stringtranslate.com

каналопатия

Каналопатии — группа заболеваний, вызванных дисфункцией субъединиц ионных каналов или взаимодействующих с ними белков . Эти заболевания могут быть унаследованы или приобретены другими заболеваниями, лекарствами или токсинами. Мутации в генах, кодирующих ионные каналы , которые нарушают функцию каналов, являются наиболее распространенной причиной каналопатий. [1] Существует более 400 генов, кодирующих ионные каналы, обнаруженные во всех типах клеток человека и участвующие практически во всех физиологических процессах. [2] Каждый тип канала представляет собой мультимерный комплекс субъединиц, кодируемых рядом генов. В зависимости от того, где происходит мутация , она может влиять на ворота, проводимость, селективность ионов или передачу сигнала в канале.

Каналопатии можно классифицировать в зависимости от системы органов, с которой они связаны. В сердечно-сосудистой системе электрический импульс, необходимый для каждого сокращения сердца, становится возможным благодаря электрохимическому градиенту каждой клетки сердца. Поскольку сердцебиение зависит от правильного движения ионов через поверхностную мембрану, сердечные каналопатии составляют ключевую группу заболеваний сердца. [3] Синдром удлиненного интервала QT , наиболее распространенная форма сердечной каналопатии, характеризуется длительной реполяризацией желудочков, предрасполагающей к высокому риску желудочковых тахиаритмий (например, torsade de pointes), обмороков и внезапной сердечной смерти. [1]

К каналопатиям скелетных мышц человека относятся гипер- и гипокалиемические (высокие и низкие концентрации калия в крови), периодические параличи , врожденная миотония и врожденная парамиотония .

Каналопатии, влияющие на синаптическую функцию, являются разновидностью синаптопатии .

Причины

Генетический тип

Мутации в генах, кодирующих ионные каналы, которые вызывают нарушения функции каналов, являются наиболее распространенной причиной каналопатий. [1]

Приобретенный тип

Приобретенные каналопатии вызваны приобретенными расстройствами, употреблением наркотиков, токсинов и т. д. [1]

Типы

Типы в следующей таблице являются общепринятыми. [ кем? ] [ нужна цитация ] Каналопатии, которые в настоящее время исследуются, такие как калиевый канал Kir4.1 при рассеянном склерозе , не включены.

Ионные каналы и ионные насосы

И каналы , и насосы являются переносчиками ионов, которые перемещают ионы через мембраны. Каналы перемещают ионы быстро, посредством пассивного транспорта , вниз по электрическим градиентам и градиентам концентрации (двигаясь «под гору»); тогда как насосы перемещают ионы медленно, посредством активного транспорта , создавая градиенты (двигаясь «в гору»). [10] Исторически разница между ними казалась четкой и сухой; однако недавние исследования показали, что в некоторых переносчиках ионов не всегда ясно, функционирует ли он как канал или как насос. [10]

Заболевания, связанные с ионными насосами, могут вызывать симптомы, похожие на каналопатии, поскольку оба они связаны с перемещением ионов через мембраны. Болезнь Броди (также известная как миопатия Броди) включает симптомы, сходные с врожденной миотонией , включая ригидность мышц и судороги после начала физических упражнений (замедленное расслабление мышц). Однако это псевдомиотония, поскольку у пациентов с болезнью Броуди нормальная ЭМГ . [11]

Из-за схожих симптомов разные гены каналов и насосов могут быть связаны с одним и тем же заболеванием. Например, полимикрогирия связана с геном канала SCN3A [12] и геном насоса ATP1A3 [6] среди других генов , которые не являются переносчиками ионов. [13]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ abcd Ким Дж.Б. (январь 2014 г.). «Каналопатии». Корейский журнал педиатрии . 57 (1): 1–18. дои : 10.3345/kjp.2014.57.1.1. ПМЦ  3935107 . ПМИД  24578711.
  2. ^ Имбричи П., Лиантонио А., Камерино Г.М., Де Беллис М., Камерино С., Меле А. и др. (10 мая 2016 г.). «Терапевтические подходы к генетическим ионным каналопатиям и перспективы открытия лекарств». Границы в фармакологии . 7 : 121. дои : 10.3389/fphar.2016.00121 . ПМЦ 4861771 . ПМИД  27242528. 
  3. ^ Марбан Э (январь 2002 г.). «Сердечные каналопатии». Природа . 415 (6868): 213–218. Бибкод : 2002Natur.415..213M. дои : 10.1038/415213a. PMID  11805845. S2CID  4419017.
  4. ^ Варгас-Аларкон Г., Альварес-Леон Э., Фрагосо Х.М., Варгас А., Мартинес А., Вальехо М., Мартинес-Лавин М. (февраль 2012 г.). «Полиморфизм натриевых каналов дорсальных корешковых ганглиев, кодируемый геном SCN9A, связанный с тяжелой фибромиалгией». BMC Заболевания опорно-двигательного аппарата . 13:23 . дои : 10.1186/1471-2474-13-23 . ПМК 3310736 . ПМИД  22348792. 
  5. ^ Смит Р.С., Кенни С.Дж., Ганеш В., Джанг А., Борхес-Монрой Р., Партлоу Дж.Н. и др. (сентябрь 2018 г.). «Натриевый канал SCN3A (NaV1.3) Регуляция складок коры головного мозга человека и развития оральной моторики». Нейрон . 99 (5): 905–913.e7. doi :10.1016/j.neuron.2018.07.052. ПМК 6226006 . ПМИД  30146301. 
  6. ^ Аб Смит Р.С., Флорио М., Акула С.К., Нил Дж.Э., Ван Ю., Хилл Р.С. и др. (июнь 2021 г.). «Ранняя роль Na+,K+-АТФазы (ATP1A3) в развитии мозга». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 118 (25): e2023333118. Бибкод : 2021PNAS..11823333S. дои : 10.1073/pnas.2023333118 . ПМЦ 8237684 . ПМИД  34161264. 
  7. ^ Саймонс С., Раш Л.Д., Кроуфорд Дж., Ма Л., Кристофори-Армстронг Б., Миллер Д. и др. (январь 2015 г.). «Мутации в гене потенциалзависимого калиевого канала KCNH1 вызывают синдром Темпла-Барайтсера и эпилепсию». Природная генетика . 47 (1): 73–77. дои : 10.1038/ng.3153. PMID  25420144. S2CID  52799681.
  8. ^ Хантер СП, Мосс AJ (январь 2009 г.). «Судороги и аритмии: разные фенотипы общей каналопатии?». Неврология . 72 (3): 208–209. doi : 10.1212/01.wnl.0000339490.98283.c5. PMID  19153369. S2CID  207103822.
  9. ^ Малли Дж.К., Шеффер И.Е., Петру С., Беркович С.Ф. (апрель 2003 г.). «Канелопатии как генетическая причина эпилепсии». Современное мнение в неврологии . 16 (2): 171–176. дои : 10.1097/00019052-200304000-00009. PMID  12644745. S2CID  40441842.
  10. ^ аб Гэдсби, Дэвид К. (май 2009 г.). «Ионные каналы и ионные насосы: принципиальная разница». Обзоры природы. Молекулярно-клеточная биология . 10 (5): 344–352. дои : 10.1038/nrm2668. ISSN  1471-0080. ПМЦ 2742554 . ПМИД  19339978. 
  11. ^ Браз, Луис; Соарес-Дос-Рейс, Рикардо; Сибра, Мафальда; Сильвейра, Фернандо; Гимарайнш, Жоана (октябрь 2019 г.). «Болезнь Броуди: когда миотония – это не миотония». Практическая неврология . 19 (5): 417–419. doi : 10.1136/practneurol-2019-002224. ISSN  1474-7766. PMID  30996034. S2CID  122401141.
  12. ^ Смит, Ричард С.; Кенни, Коннор Дж.; Ганеш, Виджай; Джанг, Арам; Борхес-Монрой, Ребека; Партлоу, Дженнифер Н.; Хилл, Р. Шон; Шин, Тэхван; Чен, Аллен Ю.; Доан, Райан Н.; Анттонен, Анна-Кайса; Игнатий, Яакко; Медне, Ливия; Беннеманн, Карстен Г.; Хехт, Джонатан Л. (05 сентября 2018 г.). «Регуляция натриевых каналов SCN3A (NaV1.3) складок коры головного мозга человека и развития оральной моторики». Нейрон . 99 (5): 905–913.e7. doi :10.1016/j.neuron.2018.07.052. ISSN  0896-6273. ПМК 6226006 . ПМИД  30146301. 
  13. ^ Статерд, Хлоя А.; Левентер, Ричард Дж. (июнь 2014 г.). «Полимикрогирия: распространенный и гетерогенный порок развития коры». Американский журнал медицинской генетики. Часть C. Семинары по медицинской генетике . 166С (2): 227–239. doi : 10.1002/ajmg.c.31399. ISSN  1552-4876. PMID  24888723. S2CID  24534275.

Библиография

Внешние ссылки

ВИДЕО «Серфинг каналов в педиатрии», Карл Э. Стафстром, доктор медицинских наук, в Учебном центре медицинских наук Университета Вашингтона в Мэдисоне.