Kapazitativer Calcium-Einstrom am Kolonepithel der Ratte

Abstract

An isolierten Krypten aus dem distalen Kolon der Ratte konnte eine nichtselektive Kationenleitfähigkeit nachgewiesen werden. In Whole-CellPatch-Clamp-Experimenten wurde diese Leitfähigkeit durch eine erhöhte intrazelluläre Ca2+-Pufferkapazität (11mmol.l-1 EGTA / 1mmol.l-1 Ca2+ in derPipettenlösung) aktiviert und war durch Blocker von nichtselektiven Kationenkanälen, wie etwa Lanthan und Gadolinium, hemmbar. Kationensubstitutionsexperimente ergaben, daß die Leitfähigkeit für Na+ 6-fach besser permeabel ist als für Ca2+. Im Gegensatz zu Na+ wirkten extrazelluläreCa2+-Konzentrationen von > 1 mmol.l-1 über einen negativen Feedback inhibierend. Auch die Stimulation muskarinerger Rezeptoren durch Carbachol führte zu einer Aktivierung der nichtselektiven Kationenleitfähigkeit. Applikation descholinergen Agonisten führte bei den isolierten Krypten zu einer transienten Hyperpolarisation mit Zunahme des Auswärtsstromes. La3+ reduzierte dieHalbwertszeit dieser Effekte um etwa 50%. FURA-2-Experimente bestätigten, daß La3+ den Carbachol-induzierten Anstieg der intrazellulären Ca2+-Konzentration hemmt. In Ussingkammer-Versuchen konnte gezeigt werden, daß die nichtselektive Kationen-leitfähigkeit auch am intakten Epithel eine Rolle spielt. Hier unterdrückteLanthan die zweite Phase der durch Carbachol induzierten Chloridsekretion, welche auf einem Ca2+-Einstrom von außen in die Zellen beruht, vollständig. Diese Ergebnisse machen deutlich, daß am Kolonepithel der Ratte eine nichtselektive Kationenleitfähigkeit vorhanden ist, welche durch Entleerung derintrazelluären Ca2+-Speicher aktiviert wird. Sie ist daher der Gruppe der Speicher-gesteuerten Kanäle zuzuordnen. Offensichtlich ist diese Leitfähigkeit an derRegulation des Elektrolyttransportes durch Agonisten des Ca2+-Signalweges beteiligt.