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{{Infobox Protein
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Als '''Natriumkanäle''' werden in der [[Physiologie]] und [[Zellbiologie]] [[Ionenkanal|Ionenkanäle]] bezeichnet, die eine spezifische und mehr oder weniger selektive [[Leitfähigkeit]] für [[Natrium]]-Ionen aufweisen.

Wie andere Ionenkanäle können Natriumkanäle [[Spannungsaktivierung|spannungsaktiviert]] oder nicht spannungsaktiviert sein.

== Spannungsaktivierte Natriumkanäle ==
Spannungsaktivierte Natriumkanäle finden sich in Nervengewebe, dem Herzmuskel und den Zellen des quergestreiften [[Skelettmuskel]]s. Eine Fehlfunktion spielt bei Krankheiten wie der [[Epilepsie]], Herzrhythmusstörungen (insbesondere dem [[Brugada-Syndrom]]) und dem [[Reizdarmsyndrom]] eine wichtige Rolle. Auch sind sie bei der Schmerzausbreitung beteiligt.

Derzeit sind neun verschiedene Subtypen spannungsaktivierter Natriumkanäle bekannt. Der gebräuchlichen Nomenklatur entsprechend werden sie als Nav1.1 bis Nav1.9 bezeichnet. Der Index v steht für ''voltage-activated'' (dt. ‚spannungsaktiviert‘), die erste Ziffer kennzeichnet die Genfamilie (bisher nur eine bekannt), die zweite Ziffer steht für ein bekanntes Gen (zurzeit 1 bis 9, angeordnet in der Reihenfolge ihrer Entdeckung).

Besonders dicht sind spannungsaktivierte Natriumkanäle in [[Elektrische Erregbarkeit|elektrisch erregbaren]] Zellen [[Genexpression|exprimiert]]. Dort ist ihre Aktivierung verantwortlich für die Erzeugung von [[Aktionspotential]]en. Unter physiologischen Bedingungen ist die [[elektrochemische Triebkraft]] für Natrium-Ionen so gerichtet, dass durch geöffnete Natriumkanäle Natrium-Ionen aus dem [[Extrazellularraum]] in die Zelle einströmen, etwa 10.000 pro ms pro Kanal. Die gleichzeitige Öffnung vieler spannungsaktivierter Natriumkanäle bei Erreichen der [[Schwellenpotential|Potentialschwelle]] verstärkt durch den resultierenden Einwärtsstrom die [[Depolarisation (Physiologie)|Depolarisation]], was zum schnellen Anstieg des Membranpotentials („Aufstrich“ genannt) führt. Dies ist ein Beispiel für eine positive Rückkopplungsschleife. Der spannungsabhängige Natriumkanal verfügt über eine Inaktivierungsdomäne (sog. ball-and-chain-Mechanismus), die nach der Öffnung des Natriumkanals und dem Durchtritt von Natrium-Ionen diesen zeitlich versetzt (1–2 ms) in einen inaktiven Zustand überführt, in dem keine weiteren Natrium-Ionen durchtreten können. Die spannungsabhängige Domäne des Natriumkanals wird wiederum geschlossen und nach weiteren 2–5 ms öffnet auch die Inaktivierungsdomäne, wodurch der Kanal wieder in den closed-resting Zustand überführt wird, in dem er durch elektrische Reize erregbar ist. Natrium-basierte Aktionspotentiale dauern nur wenige Millisekunden, während Ca++-basierte Aktionspotentiale >100 Millisekunden benötigen.

Blocker (Inhibitoren) des spannungsaktivierten Natriumkanals, die von extrazellulär wirken, sind paralysierende Nervengifte, wie das Alkaloid [[Tetrodotoxin]]. Intrazelluläre Blocker sind in der Regel Medikamente. Hervorzuheben sind das Lokalanästhetikum [[Lidocain]], das Analgetikum [[Suzetrigin]] (nur bei [[NaV1.8|NaV1.8]]), das [[Antiepileptikum]] [[Phenytoin]] und Klasse 1 [[Antiarrhythmikum|Antiarrhythmika]] für das Herz.

Chemische Substanzen, die den Kanal geöffnet halten (Na-Kanal-Opener), sind u. a. das Alkaloid [[Aconitin]] oder Pestizide, die zur Gruppe der [[Pyrethroide]] zählen.

== Nicht-spannungsaktivierte Natriumkanäle ==
Ein Beispiel für einen nichtspannungsaktivierten Natriumkanal ist der [[Epithelialer Natriumkanal|epitheliale Natriumkanal]] (''epithelial Na channel'', ENaC). Er ist beispielsweise im [[Sammelrohr]] und in den [[Proximale Tubuluszelle|proximalen Tubuluszellen]] der Niere verantwortlich für die Rückresorption von Natrium-Ionen aus dem Primärharn. Pharmakologische Hemmstoffe des ENaC werden als [[Diuretikum|Diuretika]] therapeutisch zur Ausschwemmung von [[Ödem]]en und zur Behandlung der [[Arterielle Hypertonie|arteriellen Hypertonie]] eingesetzt. Da sie nicht zu einer vermehrten Kaliumausscheidung führen, werden solche Diuretika auch als „kaliumsparende“ Diuretika bezeichnet.

Der Prototyp für einen Liganden gesteuerten Natriumkanal ist der [[Nikotinischer Acetylcholinrezeptor|Nikotinische Acetylcholinrezeptor]], der im zentralen und peripheren Nervensystem vorkommt, besonders an der [[Motorische Endplatte|Neuromuskulären Endplatte]]. Der Kanal erlaubt es Na+ Ionen entlang des elektrochemischen Gradienten in die Zelle zu gelangen, nachdem [[Acetylcholin]] an den Rezeptor andockt. Sobald genügend Kanäle gleichzeitig öffnen, depolarisiert sich die [[Synaptischer Spalt|postsynaptische Membran]] und generiert ein [[Aktionspotential]].

== Literatur ==
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[[Kategorie:Zellbiologie]]
[[Kategorie:Membrankanal| Natriumkanal]]

Natriumkanal - Versionsgeschichte

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