Antiporto sodio-calcio

Il trasportatore sodio-calcio è coinvolto nei fenomeni di trasporto attivo secondario, che provvedono al trasporto di ioni contro gradiente di concentrazione sfruttando il gradiente elettrochimico generato dall’attività dei carrier e delle pompe coinvolte nel trasporto attivo primario.



L’antiporto Na+/Ca++ è espresso particolarmente dalle cellule nervose muscolari (sia striate che cardiache), dove svolge dei ruoli importantissimi perché è coinvolto nella liberazione di neurotrasmettitori nelle cellule nervose e nella contrazione cardiaca.

L’attività di questo carrier contribuisce a mantenere bassa la concentrazione di calcio nel citosol perché estrude uno ione calcio per ogni ciclo di trasporto. Questo trasportatore è elettrogenico ed è un antiporto: per ogni 3 ioni sodio che entrano in cellula un solo ione calcio viene espulso nello spazio extracellulare.

Ovviamente la specie chimica che si muove secondo gradiente di concentrazione è il sodio, la cui concentrazione all’esterno della membrana è molto elevata grazie alla continua attività della pompa sodio-potassio.

Il mantenimento di una bassa concentrazione di calcio (nel citosol) è affidato alle pompe SERCA e PMCA, che hanno un’affinità per il calcio molto maggiore di quella della Na+/Ca++. Il trasportatore sodio-calcio, infatti, interviene solo quando la concentrazione del calcio intracellulare supera una determinata soglia.



Ruolo dell’antiporto Na+/Ca++ nel cuore

Dopo un infarto è necessario che la forza della contrazione cardiaca sia maggiore, quindi è indispensabile che la concentrazione di calcio nelle cellule cardiache sia più elevata del solito.

La pompa sodio potassio e lo scambiatore sodio calcio sono correlati

Un farmaco molto utilizzato dopo gli infarti è la ouabaina (un glicoside), che inibisce la pompa sodio-potassio. In questo modo la concentrazione del sodio nella cellula aumenta (gli ioni sodio diffondono passivamente verso l’interno attraverso la membrana plasmatica) e quindi il gradiente di concentrazione con l’esterno diminuisce.

Se il gradiente del sodio si sta riequilibrando il calcio sarà espulso più lentamente da questo antiporto, quindi la sua concentrazione in cellula aumenta e di conseguenza aumenta anche la forza di contrazione del cuore.

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