Onderzoekers van de Universiteit van Californië, Berkeley, hebben aangetoond hoe calciumionen natriumionenkanalen in celmembranen kunnen blokkeren, een bevinding die zou kunnen leiden tot nieuwe medicijnen voor de behandeling van hartritmestoornissen en andere ziekten.

Natriumionkanalen zijn kleine poriën in het celmembraan waardoor natriumionen de cel in en uit kunnen stromen. Deze ionenstroom is essentieel voor elektrische signalering in het hart, de hersenen en andere weefsels. Wanneer natriumionkanalen echter overactief zijn, kunnen ze elektrische storingen veroorzaken die kunnen leiden tot hartritmestoornissen, toevallen en andere neurologische aandoeningen.

In de nieuwe studie, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Structural &Molecular Biology, gebruikten de onderzoekers röntgenkristallografie om de structuur van een natriumionkanaal vast te leggen in de aanwezigheid van calciumionen. Ze ontdekten dat calciumionen zich binden aan een specifieke plaats in het kanaal, waardoor het van vorm verandert en de stroom natriumionen blokkeert.

"Dit is de eerste keer dat we hebben kunnen zien hoe calciumionen de natriumionenkanalen zo gedetailleerd blokkeren", zegt hoofdauteur van het onderzoek, dr. Yifan Cheng. "Deze bevinding zou ons kunnen helpen nieuwe medicijnen te ontwikkelen die zich op deze interactie richten en ziekten behandelen die worden veroorzaakt door overactieve natriumionkanalen."

De onderzoekers ontdekten ook dat de binding van calciumionen aan het natriumionenkanaal wordt beïnvloed door de omgeving. De aanwezigheid van andere ionen, zoals kaliumionen, kan bijvoorbeeld de sterkte van de interactie tussen calciumionen en het kanaal beïnvloeden.

"Dit suggereert dat de activiteit van natriumionkanalen kan worden gemoduleerd door de cellulaire omgeving", zegt Cheng. "Dit zou belangrijke implicaties kunnen hebben voor het begrijpen hoe natriumionkanalen bijdragen aan ziekten zoals hartritmestoornissen en epilepsie."

De onderzoekers zijn van plan de interactie tussen calciumionen en natriumionkanalen te blijven bestuderen om nieuwe medicijnen te ontwikkelen voor de behandeling van ziekten veroorzaakt door overactieve natriumionkanalen.