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Canali ionici

Cosa sono i canali ionici?

I canali ionici sono pori nella membrana cellulare che permettono il passaggio di ioni attraverso la membrana lipidica impermeabile delle cellule. Il flusso di calcio, di potassio e di sodio è molto importante in numerosi processi cellulari, come ad esempio la contrazione del muscolo cardiaco, il rilascio di insulina da parte del pancreas, la trasmissione di impulsi come il dolore nel sistema nervoso e l’attivazione dei linfociti T. A differenza dei GPCR, i canali ionici facilitano il flusso passivo di ioni verso una condizione di equilibrio in base alle differenze di concentrazione ionica sui due lati della membrana e al potenziale di membrana (ossia la differenza tra il potenziale elettrico interno e quello esterno).


Principio del kit del saggio del potassio Flipr

Screening ad alto rendimento dei canali ionici nella scoperta farmacologica

Le mutazioni nei geni che codificano per i canali ionici possono modificare il flusso di ioni e alterare l’equilibrio elettrochimico. La presenza di anomalie nei canali ionici è stata associata a vari disturbi, tra cui epilessia, atassia, diabete mellito, aritmie cardiache e tumori. Di conseguenza, i canali ionici sono diventati sempre più importanti nella scoperta farmacologica.

I canali ionici rappresentano la seconda classe più ampia di proteine di membrana dopo i GPCR, con oltre 400 famiglie proteiche identificate nel genoma umano.

Le soluzioni per lo screening farmacologico possono aiutarci a monitorare le variazioni di concentrazione degli ioni indotte dai farmaci e la permeabilità dei canali ionici. Aspetto ancor più importante, il monitoraggio dell’attività dei canali ionici è necessario per valutare la citotossicità dei farmaci, poiché effetti farmacologici off-target sui canali ionici possono determinare tossicità cardiaca. Proprio per questo motivo è stato necessario ritirare dal mercato una serie di farmaci che erano stati approvati dalla FDA.

 

Potenziale di membrana

Tradizionalmente, il metodo di elezione per la misurazione delle variazioni del potenziale di membrana è stato il patch-clamp, che è considerato lo standard di riferimento. Benché sia il più informativo, questo metodo è estremamente laborioso e richiede molto tempo. Pertanto non rappresenta la soluzione ideale per lo screening farmacologico ad alto rendimento dei canali ionici.

Molecular Devices ha sviluppato il kit del saggio del potenziale di membrana FLIPR® per offrire un saggio in fluorescenza rapido, semplice e affidabile per la rilevazione delle variazioni del potenziale di membrana. Questo saggio fornisce un livello informativo che si avvicina a quello del patch-clamp. In combinazione con il sistema FLIPR, rappresenta una soluzione ottimale per lo screening ad alto rendimento di composti farmacologici diretti contro i canali ionici.

 

Canali del potassio

I canali del potassio costituiscono il gruppo di canali ionici più ampio e più diversificato e sono espressi praticamente in tutti i tipi di cellule. I canali del potassio sono responsabili per una varietà di funzioni cellulari, tra cui il mantenimento e la regolazione del potenziale di membrana e la secrezione di sali, ormoni e neurotrasmettitori. Non sorprende, quindi, che le disfunzioni dei canali del potassio siano state associate a numerose malattie nell’uomo e che gli effetti farmacologici off-target sui canali del potassio siano stati correlati a tossicità cardiaca.

Il kit del saggio del potassio FLIPR® misura l'attività funzionale dei canali del potassio ligando-dipendenti e voltaggio-dipendenti su di un sistema FLIPR. Questo kit di reagenti permette di eseguire un saggio omogeneo, rapido, semplice e affidabile, ad alto rendimento, basato sulla fluorescenza per rilevare l’attività dei canali del potassio.

 

Soluzioni per l’identificazione precoce di composti guida diretti contro i canali ionici

Offriamo una varietà di soluzioni che includono saggi e strumenti per sostenere gli studi sulla funzione dei canali ionici, tra cui kit di saggi, sistemi di imaging e screening cellulare e lettori per micropiastre. Di seguito potete trovare alcune note applicative importanti relative al potenziale di membrana e ai saggi per i canali del potassio:

 

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