Ca2overbelastning

Ca2+-överbelastning avser ett tillstånd där kalciumjonen Ca2+ ackumuleras i cellerna i en sådan grad att kalciums homeostas försämras. Det kan handla om intracellulärt Ca2+-överskott eller systemisk hyperkalcemi. Inom cellen regleras Ca2+ noggrant genom buffertar, pumpar och transportörer; vila cytosolisk Ca2+ ligger ungefär i nanomolarintervallet och stiger vid signalering till mikromolarnivåer innan det återgår.

Vid överbelastning överstiger inflödet och buffersystemens kapacitet samtidigt som återhämtningen försvagas. Mekanismerna innefattar att ökat cytosoliskt Ca2+ laddar mitokondrier och endoplasmatiskt nätverk, vilket kan öppna den mitokondriella permeabilitetströppen (mPTP). Detta leder till nedsatt ATP-produktion, ökad produktion av reaktiva syrearter (ROS) och aktivering av Ca2+-beroende enzymer som kalpain, fosfolipaser och nukleaser. Denna kaskad orsakar cellskada och ofta celldöd genom nekros eller programmerad celldöd.

Orsakerna inkluderar ischemi eller hypoxi med efterföljande reperfusionsskada, excitatorisk signaling som ökat glutamat, toxiska ämnen och dysfunktion i Ca2+-kanaler eller Ca2+-pumpar (till exempel SERCA eller PMCA). Vissa genetiska defekter kan också bidra.

Kliniskt är Ca2+-överskott centralt i hjärt- och neurologiska sjukdomar där kalciuminflöde bidrar till vävnadsskada. Diagnostik omfattar vanligen systemisk kalciumbalans (blodkalcium) samt funktionella tester i forskning för att bedöma intracellulär Ca2+-homeostas. Behandling fokuserar på att återställa kalciumbalansen och minska Ca2+-flödet samt stödja cellens energibudget och motverka skadliga effekter.

---