GABAA-Rezeptor (Ligand-gated Chloride Channel). Chloridkanäle haben eine Aussagekraft über eine ganze Reihe klinischer Indikationen. Aber das molekulare Screening von Chloridkanal-Modulatoren mit Hilfe von fluoreszierenden Farben oder invasiven Patch-Clamp-Techniken erwies sich als schwierig und zeitaufwändig. In dieser Anwendung wurden GABAA gesteuerte Chlorid-Ströme mit dem DHM® aufgezeichnet und mit elektrophysiologisch aufgenommenen Daten verglichen.
Das DHM® kann nicht-invasiv und quantitativ den transmembranen Chloridaustausch messen, initiiert durch die Aktivierung der Membranleitfähigkeit mit GABAA-Rezeptoren. In der Tat kann der Chloridfluss, gesteuert mit der Zugabe von Agonisten des GABAA-Rezeptors, über das mit dem DHM® erhaltenen quantitativen Phasensignal mit einem patentierten Algorithmus abgeleitet werden. Im Weiteren eignet sich das DHM® zur Bestimmung pharmakologischer Charakteristiken von GABAA-Rezeptoren über das Sampling einer grossen Anzahl Zellen – nicht-invasiv, simultan, schnell.
Figures 1 & 2 (von Jourdain et al., PLoS One, 2012)
„I am proud to be one of the first owners of a DHM®.
The innovative data we generate with our microscope trigger major contributions to Optical electrophysiology.“
Center for Psychiatric Neuroscience, CHUV university hospital, Cery,
Switzerland
Die ionotropischen Glutamat Rezeptoren (NMDA und nicht-NMDA) sind an einer ganzen Anzahl physiologischer Prozesse (neuronale Entwicklung, Gedächtnis, etc.) wie auch an pathologischen Prozessen (Schlaganfall, Durchblutungsstörung, Neurodegeneration, etc.) beteiligt. Der ionotropische Glutamat-Rezeptor ist ein attraktives therapeutisches Ziel in der neurologischen Pathologie.
Das DHM® detektiert in einer dynamischen und nicht-invasiven Art die Aktivität von NMDA und nicht-NMDA Rezeptoren und liefert damit eine genaue Indikation des physio-pathologischen Status von Neuronen. Gleichzeitig können deren pharmakologische Parameter sehr präzise bestimmt werden für jeden Typ des ionotropischen Glutamat-Rezeptors.
Figur 3 (von Jourdain et al., J. Neurosc., 2011)
Pavillon et al., JBO, 2010; Jourdain et al., J. Neurosc., 2011; Pavillon et al., PLoS One, 2012
CFTR Protein (cAMP-aktivierter Chloridkanal). Der CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator) Protein ist ein Apex Membranprotein mit der Funktion eines Chloridkanal-Reglers für den Anionen-Transport in sekretorisch epithelialen Zellen. Eine Fehlfunktion dieses Proteins in zystischer Fibrose beeinflusst Chloride, Bicarbonate, Natrium und Wassertransport in epithelisches Gewebe, was dort zu Ausscheidungen und Wunden führt.
Das DHM® kann nicht-invasiv die Aktivität des CFTR Proteins messen und dabei seine pharmakologischen Parameter bestimmen, in einem ähnlichen Umfang wie die Patch-Clamp-Technik oder Jodid-Ausfluss-Assays. Damit bietet das DHM® eine neue Möglichkeit zum Studium funktionaler Zusammenhänge auf diesem Forschungsgebiet.
Figur 4 (adaptiert von Jourdain et al., JCS, 2014)