I canali del potassio sono una forma di canale ionico che si trova in quasi tutti gli esseri viventi. Questi canali attraversano le membrane delle cellule e forniscono un mezzo attraverso il quale gli ioni di potassio possono entrare e uscire dalle cellule. Il movimento del potassio dentro e fuori le cellule crea un gradiente di potassio che aiuta a impostare il potenziale d’azione e il potenziale di membrana a riposo di una cellula.
Esistono quattro tipi di canali di trasporto di ioni potassio. I canali del potassio attivati dal calcio si aprono e si chiudono in risposta ai segnali chimici degli ioni calcio. I canali di rettifica verso l’interno trasmettono una corrente caricata positivamente in una cella più facilmente di quanto non trasmettano la corrente fuori da una cella, consentendo un ulteriore effetto regolatore. I canali del dominio dei pori tandem sono costantemente aperti o hanno un alto tasso di attivazione. Questi canali consentono un rapido movimento del potassio. I canali del potassio voltaggio-dipendenti si aprono e si chiudono in risposta alle variazioni di tensione transmembrana.
Tutti i tipi di canali del potassio hanno una struttura caratteristica. La struttura di base del canale del potassio è una molecola tetramerica che forma una classe di proteine chiamata proteina integrale di membrana. La molecola è composta da quattro subunità identiche che formano un complesso proteico con simmetria quadrupla. Il complesso è organizzato attorno a un poro centrale attraverso il quale vengono condotti gli ioni.
La funzione del canale del potassio è quella di trasmettere ioni potassio tra le cellule e gli spazi extracellulari. La maggior parte delle cellule mantiene una concentrazione di potassio molto più alta della concentrazione mantenuta negli spazi extracellulari, contribuendo a creare un gradiente di carica attraverso le membrane cellulari. Il movimento di potassio e altri ioni come sodio e calcio attraverso vari tipi di canali fa parte di un processo cellulare in corso che aiuta a regolare molte funzioni biologiche.
I canali del potassio sono molto ubiquitari nel mondo naturale e sono presenti in quasi tutti gli esseri viventi. Questi canali hanno un’ampia varietà di funzioni biologiche, aiutando a regolare il potenziale d’azione nel muscolo cardiaco, per esempio, e regolando i processi cellulari che controllano la secrezione di ormoni come l’insulina. Nei neuroni, il movimento degli ioni potassio attraverso i canali aiuta a impostare il potenziale d’azione, l’onda di energia elettrochimica che consente alle cellule di trasmettere segnali neurologici.
Poiché i canali ionici del potassio sono fortemente coinvolti nella regolazione del ritmo cardiaco, i farmaci bloccanti dei canali del potassio sono comunemente prescritti per molti tipi di aritmia cardiaca. Quando il ritmo cardiaco è anormale, i farmaci bloccanti dei canali del potassio possono ripristinare un ritmo normale aumentando la durata dei potenziali d’azione. Questi farmaci possono essere usati come vasodilatatori in aggiunta al loro uso più comune come farmaci antiaritmici.