Omeostasi del calcio

Omeostasi del calcio

Il calcio nella cellula è un importantissimo regolatore cellulare, quindi piccolè variazioni della sua

concentrazioni possono attivare cascate intracellulari, quindi ci sono delle finissime regolazioni della sua

concentrazione all’interno della cellula.

Distribuzione del calcio:

-1.5 - 2 % della massa totale del corpo .

-99% de 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 omeostatasi. Nella cellula il calcio libero 1-10 uM.

Il Calcio:

• 2+

Ca è un messaggero intracellulare universale

• 2+

Ca è coinvolto nella regolazione specifica e selettiva di processi cellulari (contrazione muscolare,

fecondazione, trasmissione sinaptica, sopravvivenza, divisione, differenziamento e movimento

cellulare, coagulazione, etc.)

• 2+

Ca non può essere visualizzato direttamente

• 2+

per misurare variazioni di Ca si usano specifiche molecole con proprietà ottiche particolari che si

2+

modificano a seguito del legame con Ca .

Sulla membrana plasmatica abbiamo 5 vie di passaggio del calcio:

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 caclium channel) (Ca entra) interagiscono con proteine del RE e si attivano

quando c’è necessita 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. Regola

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, lo scambiatori si attiva quando ci sono degli aggiustamenti rapidi di

calcio.

Il reticolo endoplasmatico che è importantissimo nella regolazione del

calcio, abbiamo alte concentrazioni di calcio che nel momento opportuno

fuoriescono ioni calcio nella cellula dal RER

Sulla membrana del RER:

1-recettore IP3 (Ca esce)

2-Recettori RyR (Ca esce) 300 nM-1 microM

3- Pompe ATPasiche: SERCA (Ca entra)

4-STIM sensore del calcio: Dialoga con i canali SOC della membrana. C’è

proprio una vicinanza del RER sulla membrana plasmatica in corrispettiva

di questi canali.

Esistono dei segnali ON e dei segnali OFF, modulano il calcio. Può

succedere che si attivano, entra il calcio nella cellula, c’è un aumento di

concentrazione, il calcio può essere sequestrato dentro il reticolo e

rilasciato quando la concentrazione aumenta, quando si trova nel citosol

viene bufferato(?) da delle proteine i batter con il calcio continuano a

passare(vengono chiamati meccanismi ON); invece quando il calcio viene

rilasciato da questi buffer(?) [c’è uno scambio di calcio tra questi

batter/baffer non lo so xD), se la concentrazione di calcio aumento legano i

buffer se diminuisce rilasciano il calcio. Il calcio può entrare tramite uniporto

nei mitocondri e poi viene rilasciato dagli scambiatori e riesce ad uscire tramite cotrasporto con dispendio di

energie quando p necessario, la pompa del SERCA fa entrare il calcio dentro il reticolo, e la PMCA fa uscire

il calcio quando la concentrazione è alta. Qundi ci sono reazioni che sia inducono l’entrata del calcio nei vari

store oppure legati a batter intracellulari oppure delle reazione che servono a far rilasciare il calcio da questi,

il calcio poi lega tutta una serie di effettori intracellulari che possono attivare funzioni intracellulari diverse,