In nichterregbaren Zellen spielt der speichergesteuerte Ca2+-Einstrom die wichtigste Rolle beim Ca2+-Einstrom aus dem Extrazellulärraum für Ca2+-abhängige Signalprozesse. Ziel der Untersuchungen war es, die Expression und die lokale Verteilung von zwei Schlüsselproteinen (STIM1 und Orai1), die in Lymphozyten und anderen Zellen als Komponenten des speichergesteuerten Ca2+-Einstroms identifiziert wurden, an einem nativen Epithel, dem Kolon der Ratte, nachzuweisen. STIM1 (stromal interaction molecule 1) ist der mutmaßliche Ca2+-Sensor im endoplasmatischen Retikulum und Orai1 gilt als der oder Teil des speichergesteuerten Ca2+-Kanals in der Plasmamembran.Immunhistochemische Markierungen zeigten, dass beide Proteine im Kolonepithel der Ratte exprimiert werden. Qualitative Untersuchungen und morphometrische Messungen mittels eines Konfokalmikroskops ergaben, dass es nach Ca2+-Speicher-Entleerung zu einer Translokation von STIM1 zum basolateralen und auch zum apikalen Zellpol kommt. Ein Ca2+-Entleerung/Wiederfüllung-Protokoll wurde in Ussingkammer-Experimenten eingesetzt, um die Rolle des speichergesteuerten Ca2+-Einstroms über die basolaterale und die apikale Membran zu untersuchen. Dabei zeigte sich, dass nicht nur basolaterale Ca2+-Repletion, sondern auch apikale Ca2+-Repletion eine (wenn auch schwächere) Ca2+-abhängige Anionsekretion induziert. Beide Reaktionen wurden durch La3+, einen Blocker nichtselektiver Kationenkanäle, unterdrückt. Der Effekt der basolateralen Ca2+-Repletion wurde signifikant durch Brefeldin A gehemmt, eine Substanz, die den vesikulären Transport vom endoplasmatischem Retikulum zum Golgi-Apparat hemmt. In einer letzten Versuchsserie wurden mit Fura-2 aufgeladene HT29/B6-Zellen verwendet. Der durch Carbachol an diesen Zellen ausgelöste Anstieg der cytosolischen Ca2+-Konzentration wurde signifikant gehemmt, wenn die Zellen mit siRNA gegen STIM1 vorinkubiert worden waren.Diese Ergebnisse zeigen, dass STIM1 als eine Schlüsselkomponente von intrazellulären Ca2+ Signalwegen im Kolonepithel der Ratte exprimiert wird und nicht nur bei der Regulation des basolateralen, sondern auch des apikalen Ca2+-Einstroms beteiligt ist.
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