Liberazione di calcio da depositi intracellulari

Meccanismi di rilascio del calcio

Il calcio può essere liberato da depositi intracellulari attraverso ligandi e recettori. Il ligando più importante a questo proposito è l’IP3, ottenuto attraverso alcuni enzimi agiscono su fosfolipidi di membrana per ottenere DAG e IP3, che si lega a dei recettori presenti sul REL che garantiscono uscita di calcio dallo stesso. Nel muscolo scheletrico esiste un altro metodo per mobilizzare il calcio: è presente un sensore legato direttamente al REL, il quale è un sensore di voltaggio che permette l’apertura dei canali del calcio. Esiste infine un terzo modo per rilasciare calcio, ossia il rilascio di calcio indotto dal calcio, permesso da un canale voltaggio dipendente che fa entrare un po’ di calcio dall’esterno, il quale si lega ad un altro canale che permette la liberazione del calcio all’interno della cellula.

Controllo dell'ingresso del calcio

Inoltre, essendo la concentrazione di calcio così importante, il controllo dell’ingresso del calcio è

controllato da vari canali:

• voltage operated channel, in grado di trasportare il calcio, aprendosi e chiudendosi in modo rapido in funzione del potenziale di membrana;

• complesso ORA1-STIM, il quale si forma quando vi è poco calcio nei depositi intracellulari, allora i complessi avvicinano i depositi alla membrana e introducono Ca nella cellula, rifornendo i depositi locali. In particolare, STIM avvicina la membrana al REL, il calcio può a questo punto entrare nella cellula attraverso il canale orai e non

diffondere nel citosol, ma diffondere direttamente nel REL;

• ROC, che dipendono dall’interazione con recettori;

• IMOC (Intracellular Messenger Operated Channel) che rispondo a segnali intracellulari;

• pompe, che permettono il mantenimento del gradiente.

Esempio di utilizzo del calcio

Si specifica a questo proposito che il calcio in tutte le cellule può derivare dal mitocondrio, mentre nella cellula muscolare può derivare anche dal REL. Tuttavia, una volta che la [calcio] aumenta nella cellula deve essere riportata ai livelli fisiologici perché altrimenti non permette alcuna segnalazione e al contrario potrebbe determinare necrosi o apoptosi. Qui di seguito viene allora presentato un esempio di utilizzo del calcio: un

ormone si lega ad un recettore, si attiva allora una proteina G, la cui subunità α attiva la fosfolipasi C, anch’essa legata alla membrana plasmatica. A questo punto la fosfolipasi C scinde il fosfatidilinositolo 4,5 bifosfato in inositolo trifosfato e DAG. Il DAG lega la PKC, la quale però non si attiva in sola presenza di DAG, deve infatti essere presente anche il calcio che si ottiene perché l’IP3 sul REL lega un recettore che permette al calcio di uscire da REL e di andare nel citosol.