Scheinbare intrazelluläre Mg2+-Pufferung in Neuronen des Blutegels Hirudo medicinalis
Apparent intracellular Mg2+ buffering in neurons of the leech Hirudo medicinalis
In-vitro-Studie in der Zeitschrift Biophysical journal (2001)
Abstract
The apparent intracellular Mg2+ buffering, or muffling (sum of processes that damp changes in the free intracellular Mg2+ concentration, [Mg2+](i), e.g., buffering, extrusion, and sequestration), was investigated in Retzius neurons of the leech Hirudo medicinalis by iontophoretic injection of H+, OH-, or Mg2+. Simultaneously, changes in intracellular pH and the intracellular Mg2+, Na+, or K+ concentration were recorded with triple-barreled ion-selective microelectrodes. Cell volume changes were monitored measuring the tetramethylammonium (TMA) concentration in TMA-loaded neurons. Control measurements were carried out in electrolyte droplets (diameter 100-200 microm) placed on a silver wire under paraffin oil. Droplets with or without ATP, the presumed major intracellular Mg2+ buffer, were used to quantify the pH dependence of Mg2+ buffering and to determine the transport index of Mg2+ during iontophoretic injection. The observed pH dependence of [Mg2+](i) corresponded to what would be expected from Mg2+ buffering through ATP. The quantity of Mg2+ muffling, however, was considerably larger than what would be expected if ATP were the sole Mg2+ buffer. From the decrease in Mg2+ muffling in the nominal absence of extracellular Na+ it was estimated that almost 50% of the ATP-independent muffling is due to the action of Na+/Mg2+ antiport.
Abstract aus PubMed (NCBI) für den zitierten Eintrag, in der Originalsprache wiedergegeben. Maßgeblich ist die Fassung der Originalpublikation.
Das Abstract wird nicht übersetzt, damit die eigene Wortwahl der Autoren erhalten bleibt.
Zusammenfassung
In Retzius-Neuronen des Blutegels Hirudo medicinalis wurde die scheinbare intrazelluläre Mg2+-Pufferung („Muffling“) mittels iontophoretischer Injektion von H+, OH− oder Mg2+ untersucht; pH und Ionenkonzentrationen wurden mit dreiläufigen ionenselektiven Mikroelektroden gemessen. Die pH-Abhängigkeit der intrazellulären Mg2+-Konzentration entsprach einer Pufferung durch ATP, doch war das Muffling deutlich stärker, als ATP als alleiniger Puffer erklären würde. Bei Fehlen extrazellulären Na+ nahm es ab; daraus wurde geschätzt, dass nahezu 50 % der ATP-unabhängigen Dämpfung auf den Na+/Mg2+-Antiport entfallen.
Kontext
Diese Studie untersuchte intrazelluläre Mg2+-Pufferungsmechanismen in Retzius-Neuronen des Blutegels Hirudo medicinalis unter Verwendung ionenselektiver Mikroelektroden und iontophoretischer Injektionen und fand heraus, dass die ATP-abhängige Pufferung die beobachtete pH-Abhängigkeit erklärt, während ungefähr 50 % der ATP-unabhängigen Dämpfung der Na+/Mg2+-Antiport-Aktivität zuzuschreiben sind. Dieser Artikel verwendet Hirudo medicinalis, dieselbe Art, die für die Hirudotherapie zentral ist, als Modellorganismus für die grundlegende neurowissenschaftliche Forschung. Die Studie untersucht die grundlegende Zellphysiologie von Blutegelneuronen ohne Verbindung zu therapeutischen Anwendungen, dem Blutegelsekretom oder klinischer Hirudotherapie.
Zitation
Literaturangabe (Vancouver-Stil)
Günzel D, Zimmermann F, Durry S, Schlue WR. Apparent intracellular Mg2+ buffering in neurons of the leech Hirudo medicinalis. Biophys J. 2001;80(3):1298-1310. doi:10.1016/S0006-3495(01)76104-8. PMID: 11222292
Die bibliografischen Angaben (Autoren, Band, Seiten, DOI) stammen aus dem PubMed-Eintrag.
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