M04-VL-Calcium als intrazellulärer Botenstoff

Die Studierenden sollen ein Verständnis für die Bedeutung von Calcium als intrazellulärem Botenstoff entwickeln. Dazu soll exemplarisch die Rolle von Calciumionen bei der elektromechanischen Kopplung im Herzmuskel dargestellt werden und Unterschiede zum Skelettmuskel herausgearbeitet werden. Zunächst werden die verschiedenen Calciumtransportmechanismen (Ionenkanäle, Calciumpumpen, Natrium-Calcium-Austauscher) einer Herzmuskelzelle vorgestellt und deren Zusammenwirken bei der Regulation der intrazellulären Calciumkonzentration aufgezeigt. Insbesondere wird die Bedeutung von Calciumionen für die Regulation der myokardialen Kontraktilität dargelegt. Im Anschluss werden die Mechanismen der Tonusregulation der glatten Muskelzelle einerseits über die intrazelluläre Calciumkonzentration und andererseits über Modulation der Calciumsensitivität besprochen. Zuletzt wird noch auf die Bedeutung von Calcium für die präsynaptische Transmitterfreisetzung aus Nervenzellen eingegangen.
Ein klinischer Bezug wird im 2. Teil der Vorlesung hergestellt durch Vorstellung der Rolle einer gestörten Calcium-Homöostase im Rahmen kardialer Erkrankungen. Darüber hinaus werden die verschiedenen Möglichkeiten aufgezeigt, das intrazelluläre Calcium-signaling pharmakologisch zu beeinflussen (z.B. Ca-Antagonisten, Digitalisglykoside, Levosimendan).
Stichworte zum Vorlesungsinhalt: Spannungsabhängige und ligandengesteuerte Calciumkanäle, Calciumpumpen, Natrium-Calcium-Austauscher, intrazelluläre Calciumspeicher, elektromechanische Kopplung, pharmakologische Beeinflussung der Calcium-Homöostase.