Elektrisch-Neutraler Ionentransport

Beschreibung

Neuronale ionische Co-Transporter NKCC1 und KCC2 sind zwei neuronale Co-Transporter involviert in Cl Homeostasis und Zellvolumen Regulierung. Funktionsstörung bei diesen beiden Co-Transporter hat Konsequenzen auf der Ebene der neuronalen Erregbarkeit und kann, im Extremfall, zu Krämpfen und chronischem Nervenschmerz führen. Die Tatsache, dass beide Co-Transporter, NKCC1 und KCC2, elektrisch neutrale positive und negative Ladung haben, macht die Untersuchung mit Elektrophysiologie unmöglich.

Material und Methoden

  • Biologisches Modell: Primärkulturen von kortikalen Neuronen entnommen von E17 OF1 Maus Embryonen beider Geschlechter
  • DHM® Lösung: Nicht-invasive optische Aufnahmen von neuronal ionischen Co-Transportern.

Resultate

DHM® ist die erste Imaging Technik, die es erlaubt, direkt die dynamischen Aktivitäten der beiden neuronalen Co-Transporter NKCC1 and KCC2 in situ zu verfolgen. Im Weiteren ermöglicht das DHM® , NKCC1 und KCC2 auch pharmakologisch zu charakterisieren. Dies dank dem Umstand, dass NKCC1 und KCC2 Ionen und Wasser co-transportieren (bis zu 600 Wasser-moleküle pro Ladung),  eine Gegebenheit, die sich optisch mit dem DHM® messen lässt.

Figur 6 (adaptiert von Jourdain et al., J. Neurosc., 2011)

Publikation

Jourdain et al., J. Neurosc., 2011

1: Zweiphasige Antwort ausgelöst durch Glutamat (30 µM, 30s, Pfeilspitze) unter Normalbedingung (rote Linie) und mit Zugabe von Furosemide (Furo., 100 µM, blaue Linie). 2: RD Antwort ausgelöst mit Glutamat (30VM, 30s, Pfeilspitze) unter Normalbedingung (rote Linie) und mit Zugabe von Furosemide (blaue Linie). 3: Konzentrations-Antwort-Kurven auf den Hemmeffekt von Furosemide in zweiphasig (volle Quadrate und volle Linie; IC50 = 580nM) und RD (leere Quadrate und gestrichelte Linie; IC50 = 550nM)