Pompa protonica (o idrogeno-potassio)

La pompa protonica (o idrogeno-potassio) lavora contro gradiente scambiando il potassio con gli idrogenioni con stechiometria di 1:1 (quindi non è elettrogenica). Si trova maggiormente sulle cellule parietali gastriche ma è anche riscontrabile nel dotto collettore e sulla mucosa del colon.
La H⁺-K⁺-ATPasi ha una struttura molto simile alla pompa sodio-potassio: anche qui si riconoscono due subunità α e due β con la α che è responsabile della funzionalità della pompa protonica contenendo i siti di legame degli ioni, di fosforilazione e di attività ATPasica.
Nella cellula parietale gastrica, in condizioni di riposo la pompa H⁺-K⁺-ATPasi è conservata in strutture vescicolari che non hanno rapporto con il lume gastrico e non sono a contatto con il potassio. L’attività di integrazione delle vescicole alla membrana con relativa esposizione delle proteine è controllata da:

• Gastrina che interagisce con recettori specifici accoppiati a proteine G_q che attivano la fosfolipasi con formazione di inositolo-trifosfato (IP₃) ed aumento del calcio intracellulare.
• Acetilcolina che agisce attraverso recettori di tipo muscarinico (M₁) anch’essi accoppiati ad una proteina G_q che attiva la fosfolipasi C con la formazione di IP₃ ed aumento del calcio intracellulare.
• Istamina che interagisce con recettori specifici del sottotipo H₂ che causa l’aumento di AMP-ciclico (cAMP).

L’aumento di calcio e di cAMP determinano in entrambi i casi una fosforilazione delle proteine che mantengono ancorate le vescicole con le pompe al citoscheletro svincolandole da questo e permettendone un’esternalizzazione sulla membrana plasmatica. In tal modo la pompa che non aveva rapporti con il lume ora viene a contatto con gli ioni potassio che entrano nella cellula in cambio degli ioni idrogeno che fuoriescono giungendo nel lume; viene così attivata la secrezione dell’acido cloridrico (HCl).

Articolo creato il 4 ottobre 2010.
Ultimo aggiornamento: vedi sotto il titolo.

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