Kanalblocker

Für geladene Teilchen (Ionen) ist die Lipiddoppelschicht der Zellmembran nicht permeabel. Um in die Zelle zu gelangen, sind sie auf Transmembranproteine wie Transportproteine und Ionenkanäle angewiesen.

Ionenkanäle sind im Ruhezustand geschlossen und werden erst bei Aktivierung geöffnet. Die Aktivierung kann unter anderem spannungsabhängig, ligandenvermittelt oder auf einen mechanischen Reiz hin erfolgen. Kanalblocker wirken an spannungsabhängigen und ligandenabhängigen Kanälen.

Der Wirkmechanismus ist unterschiedlich, je nachdem, ob es sich um einen ligandengesteuerten oder einen spannungsgesteuerten Kanal handelt.

Blocker von spannungsgesteuerten Kanälen verhindern die Passage von Ionen durch physkalische Blockade der Kanalpore.^[1] Dies erreichen sie durch ihre amphiphile Eigenschaft: Sie können durch die Zellmembran und den lipophilen Anteil des Kanals den hydrophilen Teil erreichen und blockieren.^[2]

Blocker von ligandengesteuerten Kanälen besitzen eine ähnliche Struktur wie der entsprechende Rezeptorligand, sodass sie am Rezeptor binden können. Dabei lösen sie jedoch keine Öffnung des Kanals aus. Die Bindungsstelle ist damit besetzt und der eigentliche Ligand kann nicht mehr binden. Es handelt sich dabei um eine kompetitive Hemmung, das heißt, dass der Kanalblocker mit dem eigentlichen Liganden um die Bindungsstelle konkurriert.

Kaliumkanalblocker blockieren pharmakologisch relevante Kaliumkanäle wie den hERG-Kaliumkanal oder den ATP-sensitiven Kaliumkanal. Zu ihnen zählen:

• Antiarrhythmika wie Amiodaron oder Sotalol
• Antidiabetika wie Sulfonylharnstoffe oder Glinide

Natriumkanalblocker hemmen Natriumkanäle wie den spannungsabhängigen Natriumkanal (VDSC) oder den epithelialen Natriumkanal (ENaC). Dazu zählen zum Beispiel:

• Antiepileptika: Carbamazepin, Phenytoin, Lamotrigin
• Antiarrhythmika: Chinidin, Procainamid, Propafenon, Ajmalin
• Antihypertensiva: Amilorid, Triamteren
• Lokalanästhetika: Lidocain, Mepivacain, Procain

Kalziumkanalblocker hemmen spannungsabhängige L-Typ-Kalziumkanäle, spannungsabhängige T-Typ-Kalziumkanäle und Ryanodin-Rezeptoren. Beispiele sind:

• Antiepileptika: Ethosuximid, Levetiracetam, Zonisamid, Gabapentin, Pregabalin
• Antiarrhythmika: Verapamil
• Antihypertensiva: Amlodipin, Diltiazem

Nicht nur Medikamente sondern auch Neurotoxine, wie z.B. Curare oder Conotoxine, können als Kanalblocker agieren und mitunter auch letale Wirkungen haben.