Trasporto ionico epiteliale

Gli epiteli secernenti fluidi sono utilizzati da alcuni organi dell'organismo per poter permettere in corretto filtraggio e riassorbimento di sostanze, mantenendo l'omeostasi dell'organo e dell'organismo stesso.

Presenza e funzione[modifica | modifica wikitesto]

Questo epiteli sono presenti nei:

tubuli renali
ghiandole salivari
tratto gastrointestinale
nell'epitelio delle vie respiratorie

In tutti questi casi, le cellule epiteliali sono allineate a formare uno strato che separa il compartimento interno (perfuso dal sangue) dal compartimento esterno (costituito dal lume) in cui viene versata la secrezione. La secrezione di fluidi si basa su due distinti meccanismi che spesso coesistono nella stessa cellula e che possono funzionare interagendo tra di loro.

Meccanismi[modifica | modifica wikitesto]

I due meccanismi sono dedicati rispettivamente al trasporto di $Na^{+}$ e $Cl^{-}$ :

Nel caso del trasporto di $Na^{+}$ , la secrezione si sviluppa perché $Na^{+}$ entra passivamente da un lato della cellula e viene estruso attivamente per mezzo di una pompa dall'altro lato. Il flusso ionico viene seguito passivamente dall'acqua. Questo meccanismo di trasporto si basa principalmente su una classe di canali epiteliali del sodio altamente regolati (ENaC), che permettono l'ingresso di $Na^{+}$ . Il principale ormone regolatore degli ENaC è l'aldosterone, un ormone prodotto dalla corteccia surrenale che aumenta il riassorbimento di $Na^{+}$ da parte del rene. L'aldosterone, come gli altri ormoni steroidei, agisce regolando l'espressione genica e stimolando l'aumento dell'espressione di ENaC; questo porta all'aumento del riassorbimento di $Na^{+}$ e del trasporto di fluidi.

Il trasporto del cloro ricopre un ruolo particolarmente importante nelle vie aeree e nel tratto gastrointestinale. Nelle vie aeree è essenziale per la secrezione dei fluidi, mentre a livello del colon media il riassorbimento dei fluidi; questo diverso orientamento di direzione nel flusso dei fluidi è dovuto ad un arrangiamento diverso dei trasportatori e dei canali rispetto alla polarità delle cellule dei due apparati. La molecola chiave nel trasporto di $Cl^{-}$ è il regolatore della conduttanza transmembrana della fibrosi cistica (CFTR). Sia il trasporto di $Na^{+}$ sia quello di $Cl^{-}$ sono regolati da messaggeri intracellulari, cioè da $Ca^{2+}$ e da cAMP; quest'ultimo esercita i suoi effetti attivando delle protein chinasi e provocando di conseguenza la fosforilazione di canali e trasportatori. CFTR stesso viene attivato da cAMP. Anche l'attivazione dei recettori accoppiati a proteine G, che causano il rilascio di $Ca^{2+}$ , promuove la secrezione, probabilmente per mezzo dell'attivazione di CFTR. Ci sono molti farmaci di uso terapeutico che influenzano la secrezione epiteliale mediante il blocco di recettori accoppiati a proteine.