samenvatting medicinale chemie van het deel ionkanalen en iontransporters

IONKANALEN – natriumkanaal




ALGEMEEN IONKANALEN
Onderverdeling ionkanalen
- Soort ion:
› Natrium
› Kalium
› Calcium
› Chloride
- Mechanisme:
› Ligand gated
› Voltage gated (spanningsverandering)
› ATP-afhankelijk (activatie afhankelijk van ATP-concentratie)
- Subtype
- Regioselectiviteit
-  GM kan blokkers/activator zijn



Structuur ionkanaal (zie vorig jaar)
- Opgebouwd uit verschillende proteïnesubeenheden
- Inbedding in membraan mogelijk:
o Hydrofobe delen bevinden zich aan buitenkant  affiniteit met fosfolipiden van membraan
o Hydrofiele delen bevinden zich aan binnenkant  ionen kunnen makkelijk erdoor
- Concentratie van ionen binnen en buiten de cel zijn
verschillend  stroom gaat volgens concentratiegradiënt
zonder energie, of mbv energie tegen de concentratie in
- Kanaalblokker:
› Binding aan kanaal  conformatieverandering kan niet
gebeuren
› Depolarisatie van membraan tegengaan
›  ionen kunnen niet naar binnen
› Geen/ander effect in de cel



Toestand kanaal
- Open
- Geïnactiveerd  vaak nadat ionkanaal open is geweest: kanaal kan een tijdje niet geactiveerd worden
- Gesloten: kanaal kan wel geactiveerd worden




Pagina 1 van 82

,IONKANALEN – natriumkanaal


Kanaalblokkers
- Binding aan geïnactiveerd kanaal = voorkeur
› Kanaal bevindt zich langer in inactieve toestand
› Er kan geen activering gebeuren
- Binding aan bindingsplaats, waardoor kanaal niet kan openen
- Evenwicht tussen gebonden en niet-gebonden toestand:  afhankelijk van eigenschappen GM:
› pKa
› Lipofiliciteit
› Sterische eigenschappen



Doelwitcel Natriumkanalen
- Zenuwcellen:
› Betrokken bij pijn, sensoriële/zintuigelijke en motorische gewaarwordingen
› GM: lokale anesthetica:
o Aanbrengen op oppervlak:
 Mucosa: vb. urethra, keel, oog
 Huid:
 Slechte penetratie door huid (en membranen) = beperkt actief
o Infiltratie (vb. tandarts)
o IV met afbinden van bepaalde arteriën
o Zenuwen
o Epidurale (vb. bevalling) = injectie in ruggenmerg
o Spinaal
›  wordt vaak gecombineerd met vasoconstrictor (vb. epinefrine) = langer lokaal effect
- Myocard:
› GM: anti-aritmica:
o Normaal hartritme:
 Elektrische geleiding van hartspier begint bij sinoatriale knoop = pacemaker
 = ontstaan van puls
 Vervolgens activatie van verschillende atrioventriculaire knopen
 Leidt tot samentrekken van het hart
  geleiding is zichtbaar op ECG
o Rol ionen:
 Activatie Na- en Ca-kanalen = inwaartse ionenstroom  leidt tot
depolarisatie van membraan
 Activatie K-kanalen = uitwaartse ionenstroom  leidt tot repolarisatie van
membraan
- Hersenen (CZS):
› GM: anti-epileptica
- Nieren:
› In stand houden van ionhuishouding
› GM: diuretica




Pagina 2 van 82

,IONKANALEN – natriumkanaal


Hartritme – ECG
Fase 0 – snelle depolarisatie
- Snelle instroom van Na+-ionen door activatie Na-kanaal
- Activatie gebeurt wanneer membraanpotentiaal = -60 mV

Fase 1 – partiële repolarisatie
- Membraanpotentiaal wordt terug meer negatief (gedeeltelijk) door:
› Inactivatie Na-kanalen
› Activatie K-kanaal  trage K-uitstroom

Fase 2 – plateaufase
- Zwakke, geleidelijke repolarisatie door:
› Activatie Ca-kanaal  trage Ca-instroom
› Trage K-uitstroom zorgt voor compensatie = plateau

Fase 3 – repolarisatie (snel)
- Inactivatie van Ca-kanaal
- Enkel K-kanaal nog steeds actief = sterke K-uitstroom

Fase 4 – pacemaker potentiaal
- Graduele depolarisatie tijdens diastolische fase = hart in rust toestand, waarbij het zich vult met bloed:
› Stijging van Na- en Ca-instroom
› Daling van Ca-uitstroom
- Zorgt voor ontstaan van nieuwe actiepotentiaal wanneer de membraanpotentiaal -60 mV bereikt
 opnieuw fase 0
- Alleen in knoop en geleidingsweefsel
- Snelste in SA-knoop = pacemaker




Ca-instroom is ook essentieel voor de spiercontractie


Pathologie hartritme = dysritmie

Pagina 3 van 82

, IONKANALEN – natriumkanaal


- Abnormale plaats van ontstaan pulsen (ergens anders dan pacemaker)
- Te snel ritme = tachycardie
- Te traag ritme = bradycardie
- Onregelmatig ritme

 allemaal andere basismechanismen
Klinische indeling
- Plaats:
› Supraventriculair
› Ventriculair
- Ritme:
› Bradycardie
› Tachycardie



Indeling anti-aritmica
- Klasse 1 – natriumkanaal blokkers
- Klasse 2 – β-adrenerge receptor antagonisten (-olol)
- Klasse 3 – kaliumkanaal blokkers
- Klasse 4 – calciumkanaal blokkers



Pathologie epilepsie
- Aanvallen worden veroorzaakt door een abnormale hoge-frequentie ontlading van groepen van
neuronen in de hersenen
- Algemene aanval: = grand mal & petit mal
› Verspreid over de hele hersenregio
› Abscense (patiënt is afwezig voor een bepaalde tijd) = petit mal  minder erg
› Tonisch-clonisch aanval (typische spierspasmen) = grand mal
- Partiële aanval:
› In slechts een lokaal deel van de hersenen
› Simpele partiële aanval = bewustzijn wordt niet aangetast
› Complexe partiële aanval = bewustzijns wordt wel aangetast
›  kan verspreiden over de hele hersenen = secundaire veralgemeende aanval
- Status epilepticus = ononderbroken aan val activiteit = levensbedreigend!

 zeer complex klinisch beeld!
Anti-epileptica
- GABA-erge agens
- Na-kanaal blokkers
- Carbonische anhydrase inhibitoren




COCAÏNE
Pagina 4 van 82