Ca2vrijgave

Ca2+-vrijgave is het proces waarbij calciumionen (Ca2+) uit intracellulaire opslagplaatsen, met name het sarcoplasmatisch reticulum (SR) in spiercellen, vrijkomen in het cytosol. Deze vrijgave is essentieel voor spiercontractie en speelt ook een rol in secretie, signaaltransductie en andere cellulaire processen.

Mechanismen: In skeletspiercellen wordt Ca2+-vrijgave primair gemedieerd door ryanodine-receptoren (RyR1) die openen als gevolg van depolarisatie via de L-type calciumkanalen (DHPR, Cav1.1). In hartspiercellen vindt Ca2+-vrijgave vooral plaats via calcium-induced calcium release (CICR): Ca2+ uit de plasma-membraan kanalen triggeren RyR2 om Ca2+ uit het SR vrij te geven. In sommige cellen kan Ca2+-vrijgave ook via IP3-receptoren optreden na GPCR-activatie en IP3-productie.

Regulatie en homeostase: Vrijgekomen Ca2+ wordt snel teruggepompt of gebonden om cytosolische pieken te beperken. SERCA-pompen brengen Ca2+ terug naar het SR/ER; PMCA en NCX verwijderen Ca2+ uit het cytosol naar buiten of terug de cel in. Buffers zoals troponine, calmoduline en calreticuline moduleren de cytosolische Ca2+-concentraties.

Fysiologische functies en ziekte: Ca2+-vrijgave is cruciaal voor spiercontractie, secretie en enzymatische activiteit. Verstoringen in de regulatie kunnen leiden tot aritmieën, malignant hyperthermia, ryanodine-receptorgerelateerde myopathieën en hartfalen.

Onderzoek en meetmethoden: Ca2+-vrijgave wordt vaak bestudeerd met fluorescente Ca2+-indicatoren zoals Fura-2 en Fluo-4 voor live-imaging, evenals elektrofysiologische metingen.