RESPUESTA ANTE LA COVID-19 - Estamos comprometidos a apoyar a nuestra comunidad científica durante esta pandemia. Obtener más información

Canales iónicos

¿Qué son los canales iónicos?

Los canales iónicos son poros presentes en la membrana celular que permiten el paso de iones a través de la membrana celular lipídica impermeable. El flujo de calcio, potasio y sodio es muy importante en muchos procesos celulares, como la contracción muscular en el corazón, la liberación de insulina pancreática, la transmisión de impulsos en el sistema nervioso, como el dolor, y la activación de linfocitos T. A diferencia de los GPCR, los canales iónicos facilitan el flujo iónico pasivo hacia el equilibrio, dependiendo de las diferencias de concentración de iones a través de la membrana, así como el potencial de membrana (es decir, la diferencia de potenciales eléctricos entre el interior y el exterior).


Principio del kit de ensayo FLIPR Potassium

Cribado de alto rendimiento de canales iónicos en el descubrimiento de fármacos

La presencia de mutaciones en los genes de los canales iónicos puede alterar el flujo de iones y el equilibrio electroquímico. Las anomalías en los canales iónicos se han asociado con diversos trastornos como epilepsia, ataxia, diabetes mellitus, arritmias cardíacas y cáncer. Es por eso que los canales iónicos cada vez son más importantes en el proceso de descubrimiento de fármacos.

Los canales iónicos son la segunda clase de proteínas de membrana más importante, después de las GPCR, con más de 400 familias de proteínas identificadas en el genoma humano.

Las soluciones para el cribado de fármacos pueden ayudarnos a hacer un seguimiento de los cambios inducidos por fármacos en la concentración de iones y en la permeabilidad de los canales iónicos. Aún más importante, la monitorización de la actividad de los canales iónicos es necesaria para evaluar la citotoxicidad de fármacos, puesto que los efectos inespecíficos de los fármacos sobre los canales iónicos pueden causar toxicidad cardíaca. De hecho, varios fármacos aprobados por la FDA han tenido que retirarse del mercado por ese motivo.

 

Potencial de membrana

Tradicionalmente, la fijación en parche de membrana (patch-clamp), considerado el método de referencia, ha sido el método de elección para medir los cambios en el potencial de membrana. Aunque es el método que proporciona más información, este método es muy largo y laborioso. No es la solución para el cribado de fármacos de alto rendimiento de canales iónicos.

Molecular Devices desarrolló el kit de ensayo FLIPR® Membrane Potential para proporcionar un ensayo de fluorescencia rápido, simple y fiable capaz de detectar los cambios en el potencial de membrana. Este ensayo proporciona un nivel de información que se aproxima al patch-clamping. En combinación con el sistema FLIPR, proporciona un sistema muy bueno para el cribado de alto rendimiento de dianas de fármacos en canales iónicos.

 

Canales de potasio

Los canales de potasio constituyen el grupo más grande y diverso de canales iónicos y se expresan prácticamente en todos los tipos de células. Los canales de potasio son responsables de diferentes funciones celulares, como el mantenimiento y la regulación del potencial de membrana, la secreción de sales, hormonas y neurotransmisores. No es sorprendente que la disfunción en los canales de potasio se haya asociado en seres humanos con muchas enfermedades y que los efectos inespecíficos de los fármacos sobre los canales de potasio se hayan relacionado con toxicidad cardíaca.

El kit de ensayo FLIPR® Potassium mide la actividad funcional de los canales de potasio activados por ligando y por voltaje en un sistema FLIPR. Este kit de reactivos proporciona un ensayo fluorescente de alto rendimiento homogéneo, rápido, simple y fiable para medir la actividad de los canales de potasio.

 

Soluciones para identificar cabezas de serie preliminares contra dianas en canales iónicos

Ofrecemos una variedad de soluciones de ensayos e instrumentos para estudios de la función de canales iónicos que incluyen kits de ensayo, sistemas de cribado y adquisición de imágenes celulares y lectores de microplacas. A continuación destacamos las notas de aplicación clave para ensayos de potencial de membrana y canales de potasio:

 

  • Caracterización de bloqueadores de canales hERG

    Caracterización de bloqueadores de canales hERG

    La inhibición inducida por fármaco de un canal iónico hERG (gen relacionado con ether-à-go-go humano) se ha relacionado con la susceptibilidad de los pacientes a taquiarritmia ventricular potencialmente mortal y torsade de pointes. En los últimos años, varios fármacos aprobados por la FDA han sido retirados del mercado debido a su efecto inespecífico sobre hERG. Como consecuencia, ha existido una necesidad creciente de identificar compuestos que bloquean el canal hERG en etapas iniciales del proceso de descubrimiento de fármacos. Aquí presentamos la utilidad del kit de ensayo FLIPR Potassium en el sistema FLIPR para investigar la actividad de compuestos sobre hERG.

    Leer Nota de aplicación:

    Caracterización de bloqueadores de canales hERG usando el kit de ensayo FLIPR Potassium en el sistema FLIPR Tetra

    Desarrollo de un ensayo del canal Cav 1,3 utilizando métodos optogénicos

    Desarrollo de un canal Cav1,3

    Cav1.3 es un canal de calcio activado por voltaje de tipo L y una importante diana terapéutica para el descubrimiento de fármacos. Se ha demostrado que varios fármacos tienen efectos dependientes del estado sobre los canales Cav1.3, lo que significa que la potencia de estos fármacos varía en respuesta al voltaje de membrana (Vm) y el consiguiente cambio de los estados del canal (abierto, cerrado, inactivado). Puesto que esto proporciona probablemente una selectividad muy deseable por canales Cav1.3 hiperactivados de forma patológica, existe una demanda creciente por el desarrollo de ensayos de alto rendimiento para evaluar bloqueantes de canales bajo estados diferentes.

    Las actuales metodologías de cribado para este canal utilizan métodos fluorimétricos y de electrofisiología utilizando la estimulación con potasio para modular el potencial de membrana, aunque ambas estrategias presentan limitaciones importantes.

    En este estudio demostramos la nueva utilidad de las herramientas optogénicas para controlar el Vm de forma reversible y precisa para el cribado de bloqueantes de canales de calcio dependientes del estado usando el sistema FLIPR.

    Desarrollo de un ensayo del canal Cav 1,3 utilizando métodos optogénicos en el sistema FLIPR Tetra

  • Desarrollo de un ensayo de transportador potasio-cloruro con células

    Desarrollo de un ensayo de transportador potasio-cloruro con células

    La evaluación funcional de los canales iónicos de potasio en una célula es de suma importancia en el proceso de descubrimiento de fármacos, especialmente cuando afecta a la seguridad cardíaca. El kit de ensayo FLIPR® Potassium aprovecha la permeabilidad de los iones de talio (Tl+) a través de los canales de potasio (K+) tanto activados por voltaje como activados por ligando. En este ensayo, un nuevo colorante indicador muy sensible al Tl+ produce una señal fluorescente brillante proporcional al número de canales de potasio en estado abierto, lo que proporciona una indicación funcional de las actividades de los canales de potasio.

    Leer Nota de aplicación:

    Desarrollo de un ensayo de transportador potasio-cloruro con células usando el kit de ensayo FLIPR Potassium

    Canales iónicos activados por ligando (LGIC)

    Canales iónicos activados por ligando (LGIC)

    Los canales iónicos activados por ligando (LGIC) son una familia grande de miembros de proteínas integrales de membrana que permiten el paso de iones a través de las membranas en respuesta a la unión de ligandos, como los neurotransmisores. Los LGIC representan una clase atractiva de dianas de fármacos por el papel fundamental que tienen en muchas funciones fisiológicas y su asociación con muchas enfermedades en seres humanos.

  • Medición del potencial de membrana

    Medición del potencial de membrana

    Esta nota de aplicación proporciona un protocolo básico para la realización de un ensayo de potencial de membrana en el sistema FLIPR usando los kits de ensayo FLIPR Membrane Potential, así como una discusión de algunos parámetros importantes para la optimización y la solución de problemas del ensayo.

    El kit combina los beneficios de datos con mucha información que son comparables a los datos de patch-clamping con los beneficios del cribado de alto rendimiento que se puede obtener con el sistema FLIPR.

    Medición del potencial de membrana utilizando el kit de ensayo FLIPR® Membrane Potential en los sistemas de lectores de placas con adquisición de imágenes fluorimétricas (FLIPR®)

    Ensayos de potencial de membrana

    Ensayos de potencial de membrana

    Los cambios en el potencial de membrana (voltaje a través de una membrana celular), como en las células musculares o en las células cardíacas, pueden tener un efecto terapéutico o adverso sobre las células. Se pueden emplear colorantes sensibles al voltaje para medir el potencial de membrana a medida que cambia a través de la membrana celular. Un aumento en la intensidad del colorante indica un aumento de voltaje y una disminución de la señal refleja una caída del potencial de membrana. Si se bloquea un canal, la señal fluorescente del colorante se reduce. Este es un método indirecto para realizar cribados de grandes cantidades de compuestos para identificar posibles bloqueantes o activadores de canales.

    Notas de aplicaciones de potencial de membrana

  • Optimización del ensayo del canal NaV1.5

    Optimización del ensayo del canal NaV1.5

    Los canales iónicos activados por voltaje están presentes en las membranas celulares excitables de las células de corazón, músculo esquelético, cerebro y neuronas. El bloqueo o modulación de estos canales puede tener un efecto terapéutico o interferir en la función normal de la célula. Como consecuencia, los compuestos que afectan a los canales iónicos activados por voltaje son objetivos importantes en el descubrimiento de fármacos.

    Los kits de ensayo FLIPR® Membrane Potential proporcionan formulaciones homogéneas con fluorescencia para la observación de los cambios en el potencial de membrana en tiempo real asociados con la activación de canales iónicos y proteínas transportadoras de iones.

    Leer Nota de aplicación:

    Optimización del ensayo del canal NaV1.5 con el kit de ensayo FLIPR Membrane Potential

    Ensayos de potasio

    Ensayos de potasio

    La mayoría de las soluciones para el descubrimiento de fármacos relacionados con canales iónicos se centran en los canales de potasio, ya que son el tipo de canal iónico más prevalente que interviene en la acción del músculo cardíaco y en la liberación de hormonas. Los kits de ensayo de potasio se pueden usar para medir el efecto de moléculas farmacológicas sobre el transporte de talio a través del canal de potasio como indicador indirecto de la actividad del canal de potasio.

    Recursos del ensayo de potasio:

  • Ensayo de canal de iones potasio para cribado de alto rendimiento

    Ensayo de canal de iones potasio para cribado de alto rendimiento

    Los canales de potasio son responsables de diferentes funciones celulares, como el mantenimiento y la regulación del potencial de membrana, la secreción de sales, hormonas y neurotransmisores. La disfunción de los canales de potasio se ha asociado con numerosas enfermedades en seres humanos. Los efectos inespecíficos de los fármacos sobre los canales de potasio se han relacionado con toxicidad cardíaca. Debido a sus importantes funciones fisiológicas y a su implicación en la toxicidad inducida por fármacos, los canales de potasio se han investigado extensamente en la industria farmacéutica. Además, los ensayos funcionales con células se están usando cada vez más porque proporcionan resultados fisiológicamente más relevantes. Existen dificultades para medir la actividad de los canales de iones K+ en un formato de alto rendimiento. Una técnica ampliamente adoptada es el uso del método fluorimétrico en el que se utiliza la unión del talio a colorantes fluorescentes sensibles a este elemento como medida indirecta de la actividad de los canales de potasio.

    Descargar póster científico:

    Nuevo ensayo homogéneo de canal de iones de potasio para cribado de alto rendimiento

Recursos más recientes

Recursos de canales iónicos

Productos y servicios relacionados de canales iónicos