Natriumkanalblocker

Natriumkanäle sind essenzielle Membranproteine, die eine zentrale Rolle bei der Erregungsleitung von Neuronen, Kardiomyozyten und Muskelzellen spielen.

Spannungsabhängige Natriumkanäle (Na_v) bestehen aus einer α-Untereinheit, welche die Pore des Ionenkanals bildet, und optionalen β-Untereinheiten, die regulatorische Funktionen haben. Die α-Untereinheit enthält vier homologe Domänen (DI–DIV) mit jeweils sechs Transmembrandomänen (S1–S6). Das hoch konservierte S4-Segment wirkt als Spannungssensor, während die S5-S6-Region die eigentliche Pore bildet. Es gibt neun funktionelle Untertypen (Na_v1.1–Na_v1.9), die je nach Gewebe unterschiedlich exprimiert werden. Ihre Blockade durch pharmakologische Wirkstoffe kann verschiedene therapeutische Effekte erzielen.

Natriumkanalblocker reduzieren die Na⁺-Permeabilität, was zu einer verminderten Depolarisation und einer verlangsamten Erregungsleitung führt. Vor allem bei übererregbaren Geweben wird dadurch die Aktionspotenzialfrequenz reduziert. Die Substanzen lassen sich grob in zwei Kategorien einteilen:

• "Use-Dependent"-Blocker: Sie haben eine bevorzugte Affinität für aktive oder inaktive Kanäle.
• "Tonic"-Blocker: Sie blockieren Kanäle unabhängig von ihrem Zustand.

Blockade spannungsabhängiger Natriumkanäle

Spannungsabhängige Natriumkanäle initiieren Aktionspotentiale durch intrazellulär gerichtete Depolarisationsströme in Neuronen und Kardiomyozyten. Entsprechend hemmen Na_v-Antagonisten die neuronale bzw. kardiale Erregbarkeit.

Blockade nicht spannungsabhängiger Natriumkanäle

Nicht spannungsabhängige Natriumkanäle dienen dem Ionentransport. Prominentester Vertreter ist der epitheliale Natriumkanal (ENaC), der von den Epithelien:

• des renalen Tubulussystems
• des Colons und
• der Lunge

exprimiert wird.

ENaC-spezifische Antagonisten finden als kaliumsparende Diuretika (Amilorid, Triamteren) Anwendung.

Selektive Natriumkanalblocker (Tetrodotoxin, Saxitoxin, Batrachotoxin) sind in verschiedenen tierischen Giften mit neurotoxischer Wirkung enthalten und finden Anwendung in der neurophysiologischen Forschung.