Canale del calcio di tipo L

Il canale del calcio di tipo L è un tipo di canale del Ca⁺⁺ voltaggio-dipendente. "L" sta per long lasting, ovvero duraturo in riferimento alla lunghezza dell'attivazione.^[1] I canali del calcio di tipo L sono responsabili della normale contrattilità del miocardio e della muscolatura liscia vascolare. Il canale di tipo L è costituito da cinque subunità: subunità alfa-1, alfa-2, beta, gamma e delta. Come per le altre proteine di questa classe, la subunità α1 è quella che determina la maggior parte delle proprietà del canale, oltre a essere il sito di legame per i calcio antagonisti.^[2] Questo canale si apre lasciando che un flusso di calcio lo attraversi portandosi all'interno della cellula. Una volta aperti questi canali si richiudono con lentezza e forniscono un flusso di Ca⁺⁺ che perdura nel tempo. Sono i canali del calcio maggiormente diffusi nel muscolo cardiaco.^[1]^[3] La loro attivazione avviene nella fase ascendente del potenziale d'azione, a un valore di potenziale decisamente più positivo rispetto a quello che determina l'apertura dei canali del calcio di tipo T, approssimativamente a un valore di -20 mV.^[4] L'ingresso nella cellula di cariche positive (Ca⁺⁺) è controbilanciato dalla fuoriuscita dalla cellula di altre cariche positive, ovvero da una corrente in uscita di K⁺.

I canali del calcio di tipo L sono particolarmente importanti in quanto rappresentano il sito di azione dei farmaci calcio antagonisti.
Tra questi farmaci si ricordano la nifedipina, l'amlodipina, e la lacidipina utilizzati come farmaci antipertensivi per la loro azione prevalente sulla muscolatura liscia vasale, e il verapamil o il diltiazem i quali sono impiegati in clinica come antiaritmici poiché agiscono in prevalenza sulle fibre muscolari miocardiche.

Tipi di canali L

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Sulla base delle isoforme della subunità α1 è possibile distinguere quattro diversi tipi di canali L.

Scheletrico: subunità α1 di tipo S (Cav1.1), codificata dal gene CACNA1S.^[5]
Cardiaco: subunità α1 di tipo C (Cav1.2), codificata dal gene CACNA1C.
Endocrino: subunità α1 di tipo D (Cav1.3), codificata dal gene CACNA1D.^[6]^[7]
Sensoriale: con subunità α1 di tipo F (Cav1.4), codificata dal gene CACNA1F.^[8]^[9]^[10]

Antagonisti dei canali tipo L

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I canali del calcio di tipo L sono selettivamente bloccati dai cosiddetti farmaci calcio-antagonisti:^[11]

benzotiazepine, cui appartiene chimicamente il diltiazem
diidropiridine comprendenti, oltre alle già citate amlodipina e nifedipina, anche la nisoldipina, nicardipina e altre molecole.
fenil-alchilamine tra cui si ricordano il gallopamil e il verapamil.

Note

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^ ^a ^b H. Reuter, Voltage-dependent mechanisms for raising intracellular free calcium concentration: calcium channels., in Ciba Found Symp, vol. 122, 1986, pp. 5-22, PMID 2431840.
^ H. Glossmann, J. Striessnig; L. Hymel; H. Schindler, Purified L-type calcium channels: only one single polypeptide (alpha 1-subunit) carries the drug receptor domains and is regulated by protein kinases., in Biomed Biochim Acta, vol. 46, n. 8-9, 1987, pp. S351-6, PMID 2449181.
^ RW. Tsien, B. Nilius, Cardiac calcium currents at the level of single channels., in Experientia, vol. 43, n. 11-12, Dic 1987, pp. 1169-72, PMID 2446910.
^ P. Hess, JB. Lansman; B. Nilius; RW. Tsien, Calcium channel types in cardiac myocytes: modulation by dihydropyridines and beta-adrenergic stimulation., in J Cardiovasc Pharmacol, 8 Suppl 9, 1986, pp. S11-21, PMID 2433538.
^ B. Drouet, L. Garcia; D. Simon-Chazottes; MG. Mattei; JL. Guénet; A. Schwartz; G. Varadi; M. Pinçon-Raymond, The gene coding for the alpha 1 subunit of the skeletal dihydropyridine receptor (Cchl1a3 = mdg) maps to mouse chromosome 1 and human 1q32., in Mamm Genome, vol. 4, n. 9, settembre 1993, pp. 499-503, PMID 8118099.
^ A. Koschak, D. Reimer; I. Huber; M. Grabner; H. Glossmann; J. Engel; J. Striessnig, alpha 1D (Cav1.3) subunits can form l-type Ca2+ channels activating at negative voltages., in J Biol Chem, vol. 276, n. 25, giugno 2001, pp. 22100-6, DOI:10.1074/jbc.M101469200, PMID 11285265.
^ S. Seino, L. Chen; M. Seino; O. Blondel; J. Takeda; JH. Johnson; GI. Bell, Cloning of the alpha 1 subunit of a voltage-dependent calcium channel expressed in pancreatic beta cells., in Proc Natl Acad Sci U S A, vol. 89, n. 2, gennaio 1992, pp. 584-8, PMID 1309948.
^ A. Singh, D. Hamedinger; JC. Hoda; M. Gebhart; A. Koschak; C. Romanin; J. Striessnig, C-terminal modulator controls Ca2+-dependent gating of Ca(v)1.4 L-type Ca2+ channels., in Nat Neurosci, vol. 9, n. 9, settembre 2006, pp. 1108-16, DOI:10.1038/nn1751, PMID 16921373.
^ NT. Bech-Hansen, MJ. Naylor; TA. Maybaum; WG. Pearce; B. Koop; GA. Fishman; M. Mets; MA. Musarella; KM. Boycott, Loss-of-function mutations in a calcium-channel alpha1-subunit gene in Xp11.23 cause incomplete X-linked congenital stationary night blindness., in Nat Genet, vol. 19, n. 3, luglio 1998, pp. 264-7, DOI:10.1038/947, PMID 9662400.
^ TM. Strom, G. Nyakatura; E. Apfelstedt-Sylla; H. Hellebrand; B. Lorenz; BH. Weber; K. Wutz; N. Gutwillinger; K. Rüther; B. Drescher; C. Sauer, An L-type calcium-channel gene mutated in incomplete X-linked congenital stationary night blindness., in Nat Genet, vol. 19, n. 3, luglio 1998, pp. 260-3, DOI:10.1038/940, PMID 9662399.
^ LM. Prisant, Calcium antagonists--pharmacologic considerations., in Ethn Dis, vol. 8, n. 1, 1998, pp. 98-102, PMID 9595253.