Hoe werkt PLN in een gezond hart? En wat gaat er eigenlijk fout in de cel bij de ziekte PLN? In twee artikelen bespreken we hoe PLN werkt in een gezond hart en de problemen bij PLN R14del.
Het menselijk hart is opgebouwd uit miljarden cellen. Ongeveer 3 van de 10 cellen zijn hartspiercellen (ook wel cardiomyocyten), maar zij zijn wel het belangrijkste deel van het hart. Verder bestaat het hart uit bloedvaten, zenuwen en cellen die het hart stevig maken. Hartspiercellen zijn de werkpaarden van het hart. Zij trekken samen zodat het bloed door het lichaam wordt gepompt. Om dit mogelijk te maken moet er veel gebeuren in een hartcel.
We noemen twee belangrijke dingen: als eerste een grote motor van eiwitten (de sarcomeer) die samentrekt. Deze eiwitten zorgen dus voor de beweging. Als tweede is er een elektrisch signaal dat het hart aanstuurt om samen te trekken. Dit signaal bestaat uit elektrische stroompjes. Het zorgt ervoor dat er goed gecoördineerd wordt. PLN zorgt ervoor dat het elektrische signaal en de samentrekking goed afgestemd zijn.
Samentrekken van het hart: de rol van calcium
Hoe trekt het hart samen? Wat doet het hart om bloed rond te pompen? Er zijn vier dingen nodig: (1) een signaal dat aan alle cellen wordt doorgegeven; (2) het signaal zorgt voor de samentrekking; (3) de samentrekking; (4) ten slotte moet het hart na de samentrekking weer ontspannen. Het signaal moet weg en de cel is klaar voor de volgende samentrekking.
Calcium is een van de signalen die aan de cellen in het hart worden doorgegeven. Als de hartcel gaat samentrekken beweegt er een klein beetje calcium de hartcel in. In de cel is ook een opslag met calcium. Door de calcium van buiten de cel gaat deze opslag open en komt er nog veel meer calcium in de cel. Een klein signaal zorgt zo voor een grote verandering. Hoe ontstaat er dan een samentrekking? Calcium bindt aan eiwitten die de samentrekking veroorzaken.
Zonder calcium zijn deze eiwitten in elkaar gevouwen. Het ene eiwit blokkeert daarbij het andere eiwit. Door de binding van calcium krijgt het eiwit een andere vorm en kunnen de eiwitten over elkaar lopen. Dit is de samentrekking van de cel. Na de samentrekking moet alles weer teruggedraaid worden. Hierbij wordt al de calcium in de cel weer teruggepompt naar de opslag en de cel uit. Het hart ontspant en loopt weer vol bloed voor de volgende hartslag. Als dit niet gebeurt, verkrampt de cel. Dan kan het hart niet ontspannen en kan er geen bloed in stromen. Uiteraard is de hele samentrekking strak gereguleerd.
Het eiwit SERCA
PLN is betrokken bij het terugpompen van calcium, de laatste stap dus. Calcium wordt teruggepompt in de opslag door het eiwit SERCA. PLN remt SERCA. Hoe meer PLN remt bepaalt hoe meer calcium wordt terugpompt door SERCA. Soms komen er stofjes zoals adrenaline vrij. Als je hart harder moet kloppen bijvoorbeeld als je sport of als je schrikt. Deze stofjes zorgen ervoor dat PLN een iets andere vorm krijgt waardoor SERCA harder pompt.
SERCA pompt dan meer calcium en werkt sneller. Hierdoor gaat het hart sneller en harder samentrekken. PLN is dus nodig om de hartslag te regelen. PLN is daarom een belangrijk eiwit. Er zijn zelfs zo’n tien verschillende mutaties in PLN die tot een hartziekte leiden! In het volgende artikel staan we stil bij wat er fout zou kunnen zijn bij PLN R14del.
Een overzicht van het eiwitstelsel van de sarcomeer. Tijdens een samentrekking ‘lopen’ de roze eiwitten in het midden over de eiwitten die om hen heen liggen. De spier gaat hierdoor van ontspannen vorm (A.) naar de gespannen vorm (B.).
Aangepast van https://thesportsedu.com/muscle-contraction/