Natriumkanal

Als Natriumkanäle werden in der Physiologie und Zellbiologie Ionenkanäle bezeichnet, die eine spezifische und mehr oder weniger selektive Leitfähigkeit für Natrium-Ionen aufweisen.

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Wie andere Ionenkanäle können Natriumkanäle spannungsaktiviert oder nicht spannungsaktiviert sein. Zur Zeit sind neun verschiedene Subtypen spannungsaktivierter Natriumkanäle bekannt. Der gebräuchlichen Nomenklatur entsprechend werden sie als Na_v1.1 - Na_v1.9 bezeichnet. Der Index v steht für voltage-activated (engl. spannungsaktiviert), die erste Ziffer kennzeichnet die Genfamilie (bisher nur eine bekannt), die zweite Ziffer steht für ein bekanntes Gen (zur Zeit 1 - 9, angeordnet in der Reihenfolge ihrer Entdeckung).

Besonders dicht sind spannungsaktivierte Natriumkanäle in elektrisch erregbaren Zellen exprimiert. Dort ist ihre Aktivierung verantwortlich für die Erzeugung von Aktionspotentialen. Unter physiologischen Bedingungen ist die elektrochemische Triebkraft für Natrium-Ionen so gerichtet, dass durch geöffnete Natriumkanäle Natrium-Ionen aus dem Extrazellulärraum in die Zelle einströmen. Die gleichzeitige Öffnung vieler spannungsaktivierter Natriumkanäle bei Erreichen der Potenzialschwelle verstärkt durch den resultierenden Einwärtsstrom die Depolarisation, was zum schnellen Anstieg des Membranpotenzials („Aufstrich“ genannt) führt.

Ein Beispiel für einen nicht spannungsaktivierten Natriumkanal ist der epitheliale Natriumkanal (epithelial Na channel, ENaC). Er ist z. B. im Sammelrohr und im proximalen Tubulus der Niere verantwortlich für die Rückresorption von Natrium-Ionen aus dem Primärharn. Pharmakologische Hemmstoffe des ENaC werden als Diuretika therapeutisch zur Ausschwemmung von Ödemen und zur Behandlung der arteriellen Hypertonie eingesetzt. Da sie nicht zu einer vermehrten Kaliumausscheidung führen, werden solche Diuretika auch als „Kalium-sparende“ Diuretika bezeichnet.

Antiepileptika und Lokalanästhetika blockieren die Natriumkanäle und unterbinden so die Auslösung eines Aktionspotenzials.