Nav1.3
Definition
Nav1.3 ist ein TTX-sensitiver spannungsgesteuerter Natriumkanal. Er spielt eine Rolle in der fetalen Entwicklung des Nervensystems sowie bei der Entstehung von Epilepsien und chronischen neuropathischen Schmerzen.
Genetik
Nav1.3 wird vom 120 kb langen SCN3A-Gen auf Chromosom 2 am Genlokus 2q24.3 kodiert. Das resultierende Protein besteht aus 2.000 Aminosäuren. Es existieren insgesamt 11 Subtypen, die als Isoformen 1–4 und X1–X8 bezeichnet werden. Sie unterscheiden sich v.a. an den Positionen 625 bis 673 und dem Vorkommen von entweder Serin oder Asparaginsäure an Position 208.
Funktion
Nav1.3 ist hauptsächlich in Nervenzellen des zentralen Nervensystems exprimiert, in geringen Mengen auch in anderen Geweben. Es wird vermutet, dass Nav1.3 eine wichtige Rolle in der frühen Entwicklung des Nervensystems spielt. Im fetalen Gehirn wird es in verschiedenen kortikalen Bereichen exprimiert, insbesondere in der kortikalen Platte, der äußeren subventrikulären Zone und der intermediären Zone. Im erwachsenen Kortex lässt sich nur noch eine verhältnismäßig geringe Expression nachweisen.
Klinik
Mehrere Mutationen im SCN3A-Gen sind beschrieben, die über unterschiedliche Mechanismen (z.B. Verlängerung des Aktionspotentials oder der Inaktivierungsdauer) mit dem frühen Auftreten von Epilepsien in Verbindung gebracht werden. Dabei handelt es sich überwiegend um Gain-of-Function-Muationen.
Nach einer peripheren Nervenschädigung wird die Expression von Nav1.3 stark hochreguliert, was zur Entwicklung von chronischen neuropathischen Schmerzen führen kann. Die hohe Feuerrate und schnelle Erholung von der Inaktivierung führen zu einer gesteigerten Erregbarkeit (zentrale Sensibilisierung) und einer Reduktion der Schmerzschwelle. Eine Überexpression von Nav1.3 findet man bei neuropathischen Schmerzen zudem im Nucleus ventralis posterolateralis des Thalamus und den Spinalganglien.
Literatur
- Cheah et al. Correlations in timing of sodium channel expression, epilepsy, and sudden death in Dravet syndrome. Channels. 7(6):468–472. 2013
- Liao et al. Structure and Function of Sodium Channel Nav1.3 in Neurological Disorders. Cellular and molecular neurobiology. 43(2):575–584. 2023