kalsiumstrømmen

Kalsiumstrømmen er strømmen av kalsiumioner Ca2+ som passerer inn i celler gjennom kalsiumkanaler i plasmamembranen. Den er essensiell for cellens respons på stimuli og styrer prosesser som nevrotransmitterfrigivelse, muskelkontraksjon, enzymaktivering og genekspresjon. Fordi Ca2+ fungerer som både signalmolekyl og byggestein, må celler opprettholde kontroll over cytosolisk Ca2+-nivå.

Kalsiumkanaler er voltage-gated og forskjellige underenheter gir spesifikke egenskaper. De viktigste familiene er L-type CaV1.x, som aktiveres ved høyere depolarisering og finnes i hjertet og glatt muskulatur; N-type CaV2.2 og P/Q-type CaV2.1 i presynaptiske terminaler og dermed nevrotransmitterfrigivelse; T-type CaV3.x som har lavere aktiveringsthreshold og bidrar til pacemakeraktighet; R-type CaV2.3 i enkelte nevroner. Kanalene bestemmer hvor mye Ca2+ som strømmer inn ved et gitt membranpotensial.

I nervesystemet utløser Ca2+-innstrømning frigjøring av nevrotransmittere ved synapsen og aktiverer kalsiumavhengige prosesser som kinaseaktivering og genregulering. I muskelvev gir Ca2+-innstrømning kontraksjon: i hjertemuskulatur innleder L-type Ca2+-innstrømning kalsiumindusert frigjøring fra SR, som gir sammentrekning; i skjelettmuskulatur er koblingen mellom DHPR og RyR1 viktig for den mekanisk-koblede EC-koblingen.

Cellulær Ca2+-homeostase opprettholdes av pumper og transportører som PMCA, NCX og SERCA, som fjerner Ca2+ fra cytosol eller flytter det tilbake til SR/ER. Dysregulering av kalsiumstrømmen er forbundet med sykdommer som hjertearytmi, nevrodegenerative tilstander og smerte, og Ca2+-kanalblokkere brukes klinisk til behandling av hypertensjon og angina.