Omeostasi del calcio

Omeostasi del calcio

Il calcio nella cellula è un importantissimo regolatore cellulare, quindi piccole variazioni della sua concentrazione possono attivare cascate intracellulari. Di conseguenza, ci sono delle finissime regolazioni della sua concentrazione all’interno della cellula.

Distribuzione del calcio

• 1.5 - 2% della massa totale del corpo.
• Il 99% del Ca totale è nelle ossa ma il suo contenuto può variare molto.
• Il Ca nel siero è minore dello 0.1% del Ca totale ma rimane stabile durante la vita (è più controllata la sua concentrazione rispetto che nelle ossa). 1.3 mM.

L’omeostasi del calcio è finemente controllata soprattutto a livello cellulare dove c’è una variazione di 50 mL/mol. Abbiamo tre tipi di omeostasi. Nella cellula il calcio libero è 1-10 uM.

Il calcio

• Ca²⁺ è un messaggero intracellulare universale.
• Ca²⁺ è coinvolto nella regolazione specifica e selettiva di processi cellulari (contrazione muscolare, fecondazione, trasmissione sinaptica, sopravvivenza, divisione, differenziamento e movimento cellulare, coagulazione, etc.).
• Ca²⁺ non può essere visualizzato direttamente.
• Per misurare variazioni di Ca²⁺ si usano specifiche molecole con proprietà ottiche particolari che si modificano a seguito del legame con Ca²⁺.

Vie di passaggio del calcio sulla membrana plasmatica

1. Canali del calcio voltaggio-dipendenti (Ca entra).
2. Canali del calcio ligando attivati (es. NMDA) (Ca entra).
3. Scambiatore Na/Ca e Na/Ca-K (Ca esce).
4. Canali SOC (store-operated calcium channel) (Ca entra) interagiscono con proteine del RE e si attivano quando c’è necessità di aumentare la concentrazione del calcio.
5. Pompe ATPasiche: PMCA (Ca esce).

PMCA: alta affinità, bassa capacità. Mantengono basse concentrazioni di Ca per lunghi tempi. Regolano finemente la concentrazione di calcio al potenziale di riposo (al potenziale di riposo quella che è maggiormente responsabile della fuoriuscita di calcio è la PMCA).

Scambiatori: bassa affinità, alta capacità. Rapidi aggiustamenti di Ca. In equilibrio al potenziale di riposo, estrude calcio con alta efficienza tanto più aumenta concentrazione intracellulare di Ca. (Servono quando ci sono da fare degli aggiustamenti vari di calcio).

Sono due vie che hanno funzioni diverse: la PMCA è attiva in condizioni basali, gli scambiatori si attivano quando ci sono degli aggiustamenti rapidi di calcio.

Il reticolo endoplasmatico è importantissimo nella regolazione del calcio, abbiamo alte concentrazioni di calcio che nel momento opportuno fuoriescono ioni calcio nella cellula.