Canales mecanosensibles , canales iónicos mecanosensibles o canales iónicos regulados por estiramiento [1] [2] [3] [4] [5] [6] (no confundir con mecanorreceptores ). Están presentes en las membranas de organismos de los tres dominios de la vida: bacterias, arqueas y eukarya. [7] Son los sensores para una serie de sistemas, incluidos los sentidos del tacto, el oído y el equilibrio, además de participar en la regulación cardiovascular y la homeostasis osmótica (por ejemplo, la sed). Los canales varían en selectividad para los iones penetrantes de no selectivos entre aniones y cationes en bacterias., a catión selectivo que permite el paso de Ca 2+ , K + y Na + en eucariotas, y canales de K + altamente selectivos en bacterias y eucariotas .
Todos los organismos, y aparentemente todos los tipos de células, detectan y responden a estímulos mecánicos. [8] Las MSC funcionan como mecanotransductores capaces de generar señales de flujo de iones y eléctricas como respuesta a estímulos externos o internos [9] . [10] Bajo extrema turgenciaen bacterias, las MSC no selectivas como MSCL y MSCS sirven como válvulas de seguridad para evitar la lisis. En las células especializadas de los organismos superiores, otros tipos de MSC son probablemente la base de los sentidos del oído y el tacto y perciben el estrés necesario para la coordinación muscular. Sin embargo, ninguno de estos canales ha sido clonado. Las MSC también permiten que las plantas distingan hacia arriba y hacia abajo al detectar la fuerza de la gravedad. Las CMM no son sensibles a la presión, pero sí al estrés local, muy probablemente a la tensión en la bicapa lipídica circundante. [11]
Los canales mecanosensibles fueron descubiertos en 1983 en el músculo esquelético del pollo [12] por Falguni Guharay y Frederick Sachs. [13] También se observaron (pub. 1986) en ovocitos de Xenopus, [14] y se estudiaron con frecuencia desde entonces. [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] Desde entonces, se han encontrado canales de EM en células de bacterias a humanos: [26 ] ahora se sabe que están presentes en los tres dominios de la vida (Archaea, Bacteria y Eukarya, incluidas plantas y hongos). [27]En las décadas transcurridas desde el descubrimiento de la EM, la comprensión de su estructura y función ha aumentado enormemente y se han clonado varios. Específicamente, los canales mecanosensibles eucariotas clonados incluyen los canales de dominio 2P selectivos de K + [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39 ] [40] [41] y la familia PIEZO selectiva de cationes recientemente clonada. [42] [43] [44] [45] [46] [47]
MSC selectivas de cationes : como sugiere el nombre, exhiben una permeabilidad selectiva para los iones positivos, siendo los canales más selectivos los de K + . Las CMM eucariotas más comunes son los catiónicos que pasan Na + , K + y Ca 2+ pero no Mg 2+ . Tienen un rango de conductancia de un solo canal (25-35 pS) y están bloqueados por el ión trivalente gadolinio. Los MSC selectivos de K + como TREK-1 no están bloqueados por Gd 3+ . [48]
Canales de aniones: exhiben una permeabilidad significativa para los iones negativos, y no son predominantes como catión MS. Tienen un amplio rango de conductancia (> 300pS).
Canales iónicos no selectivos: como su nombre indica, no distinguen entre canales positivos y negativos, que son más comunes en Archaea y Bacteria, pero rara vez se encuentran en Eukarya . [49]