REGULACION METABOLICA DEL INTERCAMBIO NA+/CA2+ DE CEREBRO

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La modulación del intercambio Na+/Ca2+ por Mg-ATP en membranas plasmáticas de cerebro bovino es más comparable a la observada en membranas de sarcolema cardíaco de la misma especie.
berberian9.jpg Autor:
Graciela raquel Elso de berberian
Columnista Experto de SIIC

Institución:
Laboratorio de Biofísica Instituto de Investigación Médica "Mercedes y Martín Ferreira" INIMEC-CONICET


Artículos publicados por Graciela raquel Elso de berberian
Coautor
Shirley Gretel Roberts* 
Dra. en Ciencias Biológicas, Instituto de Investigación Médica “Mercedes y Martín Ferreyra”, Córdoba, Argentina*
Recepción del artículo
16 de Noviembre, 2004
Aprobación
17 de Enero, 2005
Primera edición
17 de Mayo, 2005
Segunda edición, ampliada y corregida
7 de Junio, 2021

Resumen
El intercambiador Na+/Ca2+ es una proteína intrínseca de la membrana plasmática de las células animales. Puede introducir o eliminar Ca2+ de las células por intercambio con Na+, dependiendo del gradiente de sodio. Es electrogénico, asimétrico y regulado por ligandos intracelulares y extracelulares (ATP, H+, Na+, Ca2+, fosfoarginina, fosfolípidos). Se comunicaron marcadas diferencias estructurales y funcionales para el intercambiador Na+/Ca2+, según el tejido, la especie de origen o ambos. El Mg-ATP activa el intercambio Na+/Ca2+ en vesículas de corazón (K0.5 500 μM) y cerebro bovino (K0.5 336 μM). A diferencia de lo observado en nervio de calamar (i) ese efecto de ATP no necesita ningún componente citosólico y está presente en vesículas preparadas y/o ensayadas a fuerza iónica baja (mamíferos, 160 mM) o alta (animales marinos, 300 mM); (ii) no es estimulado por los fosfágenos (fosfoarginina y fosfocreatina); (iii) la activación por ATP esta relacionada con la síntesis de polifosfoinosítidos, como en el intercambiador de corazón. El intercambiador Na+/Ca2+ cardíaco une PtdIns-4,5-P2 y esa cantidad unida varía con MgATP, en paralelo con la estimulación del intercambio. Estos resultados indican que las diferencias en la regulación metabólica del intercambio Na+/Ca2+ en nervio de calamar y cerebro bovino, representan diferencias entre especies.

Palabras clave
Intercambio Na+/Ca2+, ATP, cerebro bovino, fosfoinosítidos, fosfágenos


Artículo completo

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Abstract
The Na+/Ca2+ exchanger couples movement of Na+ and Ca2+ across the plasma membrane of most animal cells. Several intra- and extra-cellular ligands ( Ca2+, H+, Na+, K+, ATP, phosphoarginine, phospholipids) modulate the function of this exchanger. Mg-ATP activates the Na+/Ca2+ exchanger in membrane vesicles from bovine heart (K0.5, 500 μM) and brain (K0.5, 336 μM). As a difference with the squid nerve this effect has no need of any cytosolic component. Also, stimulation is the same in bovine brain vesicles prepared and/or assayed at mammals (160 mM) or marine animals (300 mM) ionic strength. Other differences between squid and bovine brain are: (i) bovine brain Na+/Ca2+ exchanger is not stimulated by phosphagens, either phosphoarginine or phosphocreatine and (ii) in bovine brain stimulation by MgATP is related to the production of poly-phosphatidylinositides. In this regard bovine heart and brain Na+/Ca2+ exchangers behave similarly. Cardiac Na+/Ca2+ exchanger binds PtdIns-4,5-P2 and MgATP regulates that binding in the same direction of Na+/Ca2+ fluxes. These results indicate that metabolic regulation of the squid and mammalian nerve Na+/Ca2+exchangers are not alike and represent differences between species.

Key words
Na+/Ca2+ exchange, ATP, bovine brain, phosphoinositides, phosphagens


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Agradecimientos: Apoyado por la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica (FONCYT PICT03/ 05-12397) y la Agencia Córdoba Ciencia (181/01). G. B. es miembro de la Carrera del Investigador del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas de Argentina (CONICET). S. G. R. es investigador asociado al laboratorio de Biofísica del IMMF.
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