Proteine di membrana cellulare, adese alla superficie in modo tale da formare pori, la cui apertura e chiusura sono regolate dal gradiente di voltaggio transmembranico. Questi “canali”, quindi, determinano l’eccitabilità dei neuroni, le proprietà integrative dei dendriti e i meccanismi che conducono al rilascio dei neurotrasmettitori dai terminali presinaptici. Il meccanismo di apertura e chiusura avviene preferibilmente a un determinato potenziale di membrana. Tuttavia, poiché un sensore di voltaggio è situato all’interno della membrana, questo riconosce le differenze di potenziale tra lo strato interno e quello esterno della membrana. Su entrambi i lati della membrana vi sono cariche di superficie negative che attraggono preferibilmente ioni H+, Ca2+ e Mg2+. Di conseguenza, modificazioni ioniche extra- e intracellulari possono influenzare i meccanismi di apertura e chiusura. Inoltre, i canali ionici possono essere influenzati dal metabolismo intracellulare. A seconda della permeabilità dei pori, le correnti transmembraniche risultanti sono differenziate come correnti per sodio, potassio, calcio e cloro. I canali ionici voltaggio-dipendenti possono essere modulati dai farmaci, che influenzano la fluidità della membrana e possono legarsi alle proteine del canale e modificare così la soglia di attivazione. Le correnti per il sodio sono classificate in correnti a passaggio rapido e non inattivanti e sono principalmente coinvolte nella generazione del potenziale di azione. Poiché la tetrodotossina (TTX) è un bloccante selettivo dei canali neuronali per il sodio, questi possono essere classificati in canali TTX-sensibili e canali TTX-insensibili. Le correnti per il calcio hanno un ruolo fondamentale nell’eccitabilità neuronale, sia diretto, contribuendo alla depolarizzazione di membrana, sia indiretto, attraverso l’aumento della concentrazione intracellulare di Ca2+ libero. Sono state identificate 6 sottoclassi funzionali di canali per il calcio: L, N, T, P, Q e R. Solo i canali del tipo T hanno una bassa soglia di attivazione. I canali per il potassio sono molto diversificati e le relative correnti possono essere distinte in base alla loro sensibilità al voltaggio, alla cinetica di attivazione e inattivazione e alla modulazione da parte di farmaci. Sulla base di queste proprietà, le correnti per il potassio possono essere distinte in 3 tipi: correnti rettificatrici dirette all’esterno; correnti a passaggio rapido; correnti rettificatrici dirette verso l’interno.

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