Der Einfluss von Magnesium und anderen Kationen auf die Ionen-Ströme von Herzmuskelzellen

Der Einfluss von divalenten Kationen in der extrazellularen Losung auf das transmembranare Potential ist viele Jahre bekannt. Dies zeigt sich u.a. an einer Verschiebung der Strom-Spannungs-Beziehung von spannungsabhangigen Ionen-Kanalen zu starker positiven bzw. weniger negativen Potentialen hin. In dieser Arbeit wird eine Konzentrations-Wirkungs-Beziehung getrennt fur Mg 2+ und Ca 2+ zur Verschiebung der IU-Beziehung von L-Typ-Calcium-Kanalen an Herzmuskelzellen von Meerschweinchen zu positiveren Potentialen mittels der Patch-Clamp-Technik aufgezeigt. Die Konzentrationen liegen dabei in rel. engen Bereichen nahe dem physiologischen Milieu. Zudem kann die Konzentrations-Wirkungs-Beziehung unter diesen Bedingungen mit einer Sattigungs-Funktion fur die Bindung eines Agens an einen Rezeptor beschrieben werden. Calcium wirkt dabei doppelt so stark (K d (Ca)= ca. 11 mmol/l) wie Magnesium (K d (Mg)= ca. 24 mmol/l). Ursachlich scheint hierfur zu sein, dass sich die positiv divalent geladenen Ionen nicht nur physikalisch an die negativen Oberflachenladungen anlagern sondern eine Ionenbindung mit ihnen eingehen. Die Ergebnisse werden in bekannte biophysikalische Modelle eingearbeitet. Ferner konnen Ionenabhangigkeit der schnellen und Potentialabhangigkeit der langsamen Komponente der Inaktivierungskinetik des L-Typ Calcium-Stroms gezeigt werden. So verlangsamt Magnesium die schnelle Komponente wahrend sie dirch Calcium beschleunigt wird. Die langsame Komponente wird sowohl bei steigender Magnesium- als auch Calcium-Konzentration verlangsamt. Dies zeigt, dass sich durch Magnesium, trotz seiner Calcium-antagonistischen Wirkung, die Dauer des Aktionspotentials der Kardoimyozyten nicht verkurzt.