bomba de sodio-potasio
La bomba de sodio y potasio ( adenosina trifosfatasa de sodio y potasio , también conocida como Na⁺/K⁺-ATPasa , bomba de Na⁺/K⁺ o ATPasa de sodio y potasio ) es una enzima (una ATPasa transmembrana electrogénica ) que se encuentra en la membrana de todas las células animales . Realiza varias funciones en la fisiología celular .
La enzima Na⁺/K⁺-ATPasa está activa (es decir, utiliza energía del ATP ). Por cada molécula de ATP que utiliza la bomba, se exportan tres iones de sodio y se importan dos iones de potasio; por lo tanto, hay una exportación neta de una sola carga positiva por ciclo de bomba.
La bomba de sodio-potasio fue descubierta en 1957 por el científico danés Jens Christian Skou , quien recibió el Premio Nobel por su trabajo en 1997. Su descubrimiento marcó un importante paso adelante en la comprensión de cómo los iones entran y salen de las células, y tiene un significado particular para las células excitables, como las células nerviosas , que dependen de esta bomba para responder a los estímulos y transmitir impulsos.
Todos los mamíferos tienen cuatro subtipos o isoformas diferentes de bombas de sodio. Cada uno tiene propiedades y patrones de expresión tisular únicos. [1] Esta enzima pertenece a la familia de las ATPasas de tipo P.
La Na⁺/K⁺-ATPasa ayuda a mantener el potencial de reposo , afecta el transporte y regula el volumen celular . [2] También funciona como un transductor/integrador de señales para regular la vía MAPK , las especies reactivas de oxígeno (ROS), así como el calcio intracelular. De hecho, todas las células gastan una gran fracción del ATP que producen (típicamente 30% y hasta 70% en las células nerviosas) para mantener las concentraciones citosólicas de Na y K requeridas. [3] Para las neuronas, la Na⁺/K⁺-ATPasa puede ser responsable de hasta 3/4 del gasto de energía de la célula. [4] En muchos tipos de tejido, el consumo de ATP por parte de las Na⁺/K⁺-ATPasas se ha relacionado con la glucólisis .. Esto se descubrió por primera vez en los glóbulos rojos (Schrier, 1966), pero luego se evidenció en las células renales, [5] los músculos lisos que rodean los vasos sanguíneos, [6] y las células cardíacas de Purkinje. [7] Recientemente, también se ha demostrado que la glucólisis es de particular importancia para las Na⁺/K⁺-ATPasas en los músculos esqueléticos, donde la inhibición de la descomposición del glucógeno (un sustrato para la glucólisis ) conduce a una reducción de la actividad de la Na⁺/K⁺-ATPasa y menor producción de fuerza. [8] [9] [10]
Para mantener el potencial de la membrana celular, las células mantienen una baja concentración de iones de sodio y altos niveles de iones de potasio dentro de la célula ( intracelular ). El mecanismo de bomba de sodio-potasio saca 3 iones de sodio y mueve 2 iones de potasio, por lo tanto, en total, elimina un portador de carga positiva del espacio intracelular (ver Mecanismo para más detalles). Además, existe un canal de cortocircuito (es decir, un canal de iones altamente permeable al K) para el potasio en la membrana, por lo que el voltaje a través de la membrana plasmática es cercano al potencial de Nernst del potasio.
