Canalopatía
| Canalopatía | |
|---|---|
 | |
| Canal de sodio, implicado en canalopatías que incluyen síndrome de Brugada , síndrome de QT largo , síndrome de Dravet y paramiotonía congénita. | |
| Especialidad | Genética médica , Medicina neuromuscular , Cardiología |
| Síntomas | Depende del tipo. Incluye: síncope , debilidad muscular , convulsiones , disnea. |
| Complicaciones | Depende del tipo. Incluye: Muerte súbita |
| Causas | Variantes genéticas |
Las canalopatías son un grupo de enfermedades causadas por la disfunción de las subunidades de los canales iónicos o sus proteínas interactuantes . Estas enfermedades pueden ser hereditarias o adquiridas por otros trastornos, fármacos o toxinas. Las mutaciones en los genes que codifican los canales iónicos , que alteran la función del canal, son la causa más común de canalopatías. [1] Hay más de 400 genes que codifican canales iónicos, que se encuentran en todos los tipos de células humanas y están involucrados en casi todos los procesos fisiológicos. [2] Cada tipo de canal es un complejo multimérico de subunidades codificadas por varios genes. Dependiendo de dónde se produzca la mutación , puede afectar la compuerta, la conductancia, la selectividad iónica o la transducción de señales del canal.
Las canalopatías se pueden clasificar según el sistema orgánico al que están asociadas. En el sistema cardiovascular, el impulso eléctrico necesario para cada latido cardíaco es posible gracias al gradiente electroquímico de cada célula cardíaca. Debido a que el latido cardíaco depende del movimiento adecuado de iones a través de la membrana superficial, las canalopatías cardíacas constituyen un grupo clave de enfermedades cardíacas. [3] El síndrome de QT largo , la forma más común de canalopatía cardíaca, se caracteriza por una repolarización ventricular prolongada, lo que predispone a un alto riesgo de taquiarritmias ventriculares (p. ej., torsade de pointes), síncope y muerte cardíaca súbita. [1]
Las canalopatías del músculo esquelético humano incluyen parálisis periódica hipercalémica e hipocalémica (concentraciones sanguíneas de potasio altas y bajas) , miotonía congénita y paramiotonía congénita .
Las canalopatías que afectan la función sináptica son un tipo de sinaptopatía .
Causas
Tipo genético
Las mutaciones en los genes que codifican los canales iónicos, que causan defectos en la función del canal, son la causa más común de canalopatías. [1]
Tipo adquirido
Las canalopatías adquiridas son causadas por trastornos adquiridos, uso de drogas, toxinas, etc. [1]
Tipos
Los tipos de la siguiente tabla son comúnmente aceptados. [ ¿por quién? ] [ cita necesaria ] Las canalopatías actualmente en investigación, como el canal de potasio Kir4.1 en la esclerosis múltiple , no están incluidas.
| Condición | Tipo de canal |
|---|---|
| Síndrome de Bartter | varios, por tipo |
| Síndrome de Brugada | varios, por tipo |
| Taquicardia ventricular polimórfica catecolaminérgica (TVPC) | Receptor de rianodina |
| Hiperinsulinismo congénito | Canal de iones potasio rectificador hacia adentro |
| Fibrosis quística | Canal de cloruro |
| Síndrome de Dravet | Canal de sodio dependiente de voltaje |
| Ataxia episódica | Canal de potasio dependiente de voltaje |
| Eritromelalgia | Canal de sodio dependiente de voltaje |
| Epilepsia generalizada con convulsiones febriles más | Canal de sodio dependiente de voltaje |
| Migraña hemipléjica familiar | varios |
| Asociado con una forma particular incapacitante de fibromialgia [4] | Canal de sodio dependiente de voltaje |
| Parálisis periódica hipercalémica | Canal de sodio dependiente de voltaje |
| Parálisis periódica hipocalémica | Canal de sodio dependiente de voltaje o canal de calcio dependiente de voltaje ( calciopatía ) |
| Síndrome miasténico de Lambert-Eaton | Canal de calcio dependiente de voltaje |
| Síndrome de QT largo tipo principal Síndrome de Romano-Ward | varios, por tipo |
| Hipertermia maligna | Canal de calcio controlado por ligando |
| Mucolipidosis tipo IV | Canal catiónico no selectivo |
| Miotonía congénita | Canal de cloruro dependiente del voltaje |
| Neuromielitis óptica | Canal de agua Aquaporin -4 |
| Neuromiotonía | Canal de potasio dependiente de voltaje |
| Sordera no sindrómica | varios |
| Paramiotonía congénita (una parálisis periódica ) | Canal de sodio dependiente de voltaje |
| Polimicrogiria (malformación cerebral) | Canal de sodio dependiente de voltaje, SCN3A [5] ATP1A3 [6] |
| Retinitis pigmentosa (algunas formas) | Canales iónicos no específicos controlados por ligando |
| Síndrome de QT corto | Se sospecha que existen varios canales de potasio. |
| Síndrome de Temple-Baraitser | Canal de potasio dependiente de voltaje, KCNH1 [7] |
| Síndrome de Timothy | Canal de calcio dependiente de voltaje |
| Tinnitus | Canal de potasio dependiente de voltaje de la familia KCNQ |
| Convulsión | Canal de potasio dependiente de voltaje [8] [9] |
| Síndrome de Zimmermann-Laband , tipo 1 | Canal de potasio dependiente de voltaje, KCNH1 |
Canales iónicos versus bombas iónicas
Tanto los canales como las bombas son transportadores de iones que mueven iones a través de las membranas. Los canales mueven iones rápidamente, a través del transporte pasivo , a favor de gradientes eléctricos y de concentración (moviéndose "cuesta abajo"); mientras que las bombas mueven iones lentamente, a través del transporte activo , acumulando gradientes (moviéndose "cuesta arriba"). [10] Históricamente, la diferencia entre los dos parecía clara; sin embargo, investigaciones recientes han demostrado que en algunos transportadores de iones, no siempre está claro si funcionan como un canal o una bomba. [10]
Las enfermedades que involucran bombas de iones pueden producir síntomas similares a las canalopatías, ya que ambas implican el movimiento de iones a través de las membranas. La enfermedad de Brody (también conocida como miopatía de Brody) incluye síntomas similares a la miotonía congénita , incluyendo rigidez muscular y calambres después de iniciar el ejercicio (relajación muscular retardada). Sin embargo, es pseudomiotonía ya que aquellos con enfermedad de Brody tienen EMG normal . [11]
Debido a la similitud de los síntomas, diferentes genes de los canales y de las bombas pueden estar asociados con la misma enfermedad. Por ejemplo, la polimicrogiria se ha asociado con el gen del canal SCN3A [12] y el gen de la bomba ATP1A3 [6] , entre otros genes que no son transportadores de iones. [13]
Véase también
- Plantilla: Trastornos de la ATPasa (bombas de iones)
Referencias
- ^ abcd Kim JB (enero de 2014). "Canalopatías". Revista Coreana de Pediatría . 57 (1): 1–18. doi :10.3345/kjp.2014.57.1.1. PMC 3935107 . PMID 24578711.
- ^ Imbrici P, Liantonio A, Camerino GM, De Bellis M, Camerino C, Mele A, et al. (10 de mayo de 2016). "Enfoques terapéuticos para las canalopatías iónicas genéticas y perspectivas en el descubrimiento de fármacos". Frontiers in Pharmacology . 7 : 121. doi : 10.3389/fphar.2016.00121 . PMC 4861771 . PMID 27242528.
- ↑ Marbán E (enero de 2002). "Canalopatías cardíacas". Naturaleza . 415 (6868): 213–218. Código Bib :2002Natur.415..213M. doi :10.1038/415213a. PMID 11805845. S2CID 4419017.
- ^ Vargas-Alarcon G, Alvarez-Leon E, Fragoso JM, Vargas A, Martinez A, Vallejo M, Martinez-Lavin M (febrero de 2012). "Un polimorfismo del canal de sodio de los ganglios de la raíz dorsal codificado por el gen SCN9A asociado con fibromialgia grave". BMC Musculoskeletal Disorders . 13 : 23. doi : 10.1186/1471-2474-13-23 . PMC 3310736 . PMID 22348792.
- ^ Smith RS, Kenny CJ, Ganesh V, Jang A, Borges-Monroy R, Partlow JN, et al. (septiembre de 2018). "Regulación del plegamiento cortical cerebral humano y desarrollo motor oral por el canal de sodio SCN3A (NaV1.3)". Neuron . 99 (5): 905–913.e7. doi :10.1016/j.neuron.2018.07.052. PMC 6226006 . PMID 30146301.
- ^ ab Smith RS, Florio M, Akula SK, Neil JE, Wang Y, Hill RS, et al. (junio de 2021). "Papel temprano de una Na+,K+-ATPasa (ATP1A3) en el desarrollo del cerebro". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 118 (25): e2023333118. Bibcode :2021PNAS..11823333S. doi : 10.1073/pnas.2023333118 . PMC 8237684 . PMID 34161264.
- ^ Simons C, Rash LD, Crawford J, Ma L, Cristofori-Armstrong B, Miller D, et al. (enero de 2015). "Las mutaciones en el gen del canal de potasio dependiente de voltaje KCNH1 causan el síndrome de Temple-Baraitser y la epilepsia". Nature Genetics . 47 (1): 73–77. doi :10.1038/ng.3153. PMID 25420144. S2CID 52799681.
- ^ Hunter JV, Moss AJ (enero de 2009). "Convulsiones y arritmias: ¿diferentes fenotipos de una canalopatía común?". Neurología . 72 (3): 208–209. doi :10.1212/01.wnl.0000339490.98283.c5. PMID 19153369. S2CID 207103822.
- ^ Mulley JC, Scheffer IE, Petrou S, Berkovic SF (abril de 2003). "Canalopatías como causa genética de la epilepsia". Current Opinion in Neurology . 16 (2): 171–176. doi :10.1097/00019052-200304000-00009. PMID 12644745. S2CID 40441842.
- ^ ab Gadsby, David C. (mayo de 2009). "Canales iónicos versus bombas iónicas: la principal diferencia, en principio". Nature Reviews. Molecular Cell Biology . 10 (5): 344–352. doi :10.1038/nrm2668. ISSN 1471-0080. PMC 2742554 . PMID 19339978.
- ^ Braz, Luis; Soares-Dos-Reis, Ricardo; Seabra, Mafalda; Silveira, Fernando; Guimarães, Joana (octubre 2019). "Enfermedad de Brody: cuando la miotonía no es miotonía". Neurología Práctica . 19 (5): 417–419. doi :10.1136/practneurol-2019-002224. ISSN 1474-7766. PMID 30996034. S2CID 122401141.
- ^ Smith, Richard S.; Kenny, Connor J.; Ganesh, Vijay; Jang, Ahram; Borges-Monroy, Rebeca; Partlow, Jennifer N.; Hill, R. Sean; Shin, Taehwan; Chen, Allen Y.; Doan, Ryan N.; Anttonen, Anna-Kaisa; Ignatius, Jaakko; Medne, Livija; Bönnemann, Carsten G.; Hecht, Jonathan L. (5 de septiembre de 2018). "Regulación del plegamiento cortical cerebral humano y desarrollo motor oral por el canal de sodio SCN3A (NaV1.3)". Neuron . 99 (5): 905–913.e7. doi :10.1016/j.neuron.2018.07.052. ISSN 0896-6273. PMC 6226006 . PMID 30146301.
- ^ Stutterd, Chloe A.; Leventer, Richard J. (junio de 2014). "Polimicrogiria: una malformación común y heterogénea del desarrollo cortical". American Journal of Medical Genetics. Parte C, Seminarios en genética médica . 166C (2): 227–239. doi :10.1002/ajmg.c.31399. ISSN 1552-4876. PMID 24888723. S2CID 24534275.
Bibliografía
Enlaces externos
VIDEO "Channel surfing" en pediatría por Carl E. Stafstrom, MD, en el Centro de Aprendizaje de Ciencias de la Salud de la Universidad de Wisconsin-Madison.
- "El Laboratorio Weiss". El Laboratorio Weiss investiga los mecanismos moleculares y celulares que subyacen a las enfermedades humanas causadas por la disfunción de los canales iónicos .
- The Channelopathy Foundation - Fundación para las enfermedades de los canales iónicos
- Fundación de Fibrosis Quística
- Red de investigación clínica de enfermedades raras
