Neurone membrane and aging. Electrophysiological aspects
Introduction. The cell membranes are formed of lipids and proteins. Because of their hydrophobic nature, phospholipids separate the intracellular from the extracellular medium. Development. The extracellular medium is a solution enriched with sodium ions, whilst the intracellular medium is rich in potassium ions. In accordance with the laws of chemistry, the asymmetric distribution of ions causes a small potential difference between the inside and outside of the cell. All the cells of the human body show this small difference in potential of about -60 mV. Another component of the cell membranes are proteins. Some of these—the ion pumps or ATPases—maintain the asymmetric distribution of the ions. Other membrane proteins the ion channels—permit the selective passage of ions between the intracellular and extracellular media. Electrophysiological techniques (patch clamp) applied at acellular level allow us to measure the passage of ions across a single molecule. Each ion channel permits the passage of a single ionic species. The cells contain ion channels which are transiently permeable to the ions of sodium, potassium, calcium and chlorine. One of the characteristic properties of neurons is that they are excitable cells. Neuronal excitability depends on the ion channels. The neurons show different electrical behavior during the different phases of life. The changes in the electrical activity of the neurons are determined by the activity of the ion channels and their interaction with the liquid surrounding them. Conclusions. Investigations are being done to relate the changes in behavior of the ion channels with the process of aging of the neurone membranes.
Desarrollo El medio extracelular es una solución enriquecida en iones de sodio, mientras que el medio intracelular es rico en iones de potasio. De acuerdo con las leyes de la química, la distribución asimétrica de iones produce una pequeña diferencia de potencial entre el interior y el exterior celular. Todas las células del cuerpo humano presentan esta pequeña diferencia de potencial que se sitúa alrededor de 60 mV. Otro componente de las membranas celulares son las proteínas. Algunas de ellas –las bombas iónicas o ATPasas– mantienen la distribución asimétrica de los iones. Otras proteínas de membrana –los canales iónicos– permiten el paso selectivo de iones entre el medio intracelular y extracelular. Las técnicas de electrofisiología celular (patch clamp) permiten medir el paso de iones a través de una sola molécula. Cada canal iónico permite el paso de una sola especie iónica. Las células contienen canales iónicos que son transitoriamente permeables a los iones sodio, potasio, calcio y cloruro. La excitabilidad neuronal depende de los canales iónicos. Las neuronas presentan un distinto comportamiento eléctrico en las distintas fases de su vida. Los cambios en la actividad eléctrica de las neuronas vienen determinados por la actividad de los canales iónicos y su interacción con su entorno lipídico.
Conclusión Se realizan esfuerzos investigadores para relacionar los cambios de comportamiento de los canales iónicos en el proceso de envejecimiento de las membranas neuronales
