Calciumkanal

Als Calciumkanäle, veraltet Kalziumkanäle, werden in der Physiologie und Zellbiologie Ionenkanäle bezeichnet, die mehr oder weniger selektiv durchlässig (permeabel) für Calcium-Ionen (Ca²⁺) sind. Man unterscheidet zwischen spannungsabhängigen und Ligand-regulierten Calciumkanälen. Therapeutisch von Interesse sind vor allem die spannungsabhängigen Kanäle vom L-Typ und vom T-Typ.

Physiologische Funktion

Änderungen der intrazellulären Calciumkonzentration sind entscheidend für viele physiologische Prozesse. Sie bewirken die elektromechanische Kopplung bei der Muskelkontraktion, führen zu Synthese und Sekretion von Neurotransmittern und Hormonen, regulieren die Expression von Genen und steuern Enzymaktivitäten. Der wesentliche Teil des Calciumeinstroms in die Zelle erfolgt über spannungsabhängige Calciumkanäle, deren Öffnungsstimulus die Depolarisation der Zellmembran darstellt. Modulierend greifen hierbei Hormone, Proteinkinasen, Proteinphosphatasen, Toxine und Arzneistoffe ein.

Medizinische Bedeutung

Bei der Therapie von Herzkrankheiten und Bluthochdruck werden so genannte Calciumkanalblocker eingesetzt. Sie regulieren die Kontraktionskraft der Herzmuskulatur und der glatten Muskulatur der Blutgefäße. Die Calciumkanalblocker hemmen den Fluss von Calciumionen in die Muskelzellen; dieser Calciumioneneinstrom ist der Auslöser der Muskelkontraktion, da er die Aktin-Myosin-Querbrückenbindung initiiert. Ein weiter Calciumkanalantagonist ist das Nimodipin, welches als Antidementivum, also zur Behandlung der Demenz, eingesetzt wird. Flunarizin, ein Medikament welches auch den Calciumkanal antagonisiert, wird in der Migräneprophylaxe angewandt.

Siehe auch

• SERCA
• Ryanodin-Rezeptor