Natriumkanalerna

Natriumkanalerna är jonkanaler som är selektiva för natriumjoner (Na+) och är centrala för elektrisk signalering i nervvävnad samt i hjärta och skelettmuskulatur. Den största gruppen i exciterbara vävnader är spänningsstyrda natriumkanaler (Nav), som öppnas vid depolarisering och ger en snabb Na+-ström som initierar och fortleder aktionspotentialen. Det finns även andra Na+-kanaler, bland annat epiteliala natriumkanaler (ENaC), som inte är spänningsstyrda utan deltar i natriumabsorption i epitelvävnader.

Nav-kanaler består av en alfa-subenhet som formar jonkanalen och ofta associeras med beta-subenheter. Alfa-subenheten består av fyra homologa domäner (I–IV), var och en med sex transmembrana segment (S1–S6). Poren bildas mellan domänerna och S4 fungerar som depolarisationssensor. I människan finns nio funktionella Nav-kanaler, Nav1.1–Nav1.9, kodade av SCN-genen SCN1A, SCN2A, SCN3A, SCN4A, SCN5A, SCN8A, SCN9A, SCN10A och SCN11A. Beta-subenheter modulerar kanalernas öppning, inaktivering och uttryck.

Funktionellt är Nav-kanalerna avgörande för uppkomst och fortledning av aktionspotentialer i nervceller samt för rytm och kraft i hjärtmuskeln. Isoformerna har olika vävnadsspecifik expression och olika aktiverings- och inaktiveringskinetiker. Kanalerna regleras av fosforylering, alternativ splitsning och av farmakologiska ligander. Lokalanestetika och vissa gifter, som tetrodotoxin, blockerar många Nav-kanaler.

Mutationer i Nav-genen är kopplade till flera kanalopatier, till exempel epilepsi (SCN1A), smärtstörningar (SCN9A) och hjärtrytmrubbningar som Brugada-syndrom samt Long QT-syndrom typ 3 (SCN5A). ENaC spelar en separat roll i epitelvävnader och är viktigt för natriumabsorption i njurar och luftvägar.