REGULACION METABOLICA DEL INTERCAMBIO NA+/CA2+ DE CEREBRO(especial para SIIC © Derechos reservados) |
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. |
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
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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