Cinetica
La introducción de la técnica de Patch clamp por Edwin Neher y Bert Sakamanna hizo posible el estudio individual de canales ionicos en la membrana. Esta técnica permitio resol ver la corriente roducida por un solo canal y extendió su estudio a casi todo tipo de célula, sin importar sus características geométricas.
La técnica de patch clamp se basa en la utilización de unapipeta de vidrio de borde muy liso con una punta de entre 1 y 5 micrómetros de diámetro que forma un sello de muy alta resistencia con la membrana aislando eléctricamente el parche de membrana que se encuentra en la punta (la pipeta se llena con una solución que depende del estudio específico o la técnica de patch clamp usada).
Diferentes modalidades de membrana.
Cuando la pipeta sella lamembrana celular, constituye la modalidad “sobre la celula” (on-cell), o cell attached [1], que es útil para registrar corrientes unitarias de canales que dependen de sustancias presentes en el citoplasma, como ATP, IP3, proteínas G, etc. Está técnica consiste en acercar la punta de un electrodo de vidrio a la membrana celular y hacer un buen sello. En esta configuración se pretende registrar lacorriente a través de los canales situados dentro del diámetro interno de la punta de la pipeta. Dependiendo del tamao de la pipeta y de la densidad de canales en la mambrana unas veces habrá un sol canal y tras veces varios. En realidad la técnica de patch-clamp se desarrolló para hacer este tipo de registro y todas las demás modalidades partes de esta posición inicial.
Una vez hecho el sello, unasucción corta pero brusca rompe el trozo de la membrana que está debajo de la punta del electrodo, permitiendo así el acceso al interior celular. Eso permite registrar la corriente iónica que pasa a través d toda la membrana y también fijar el voltaje de la misma al valor deseado. Es el equivalente al registro intracelular y por lo tanto también permite estudiar el potencial de reposo y lospotenciales de acción. Esta es tal vez la modalidad más ampliamente utilizada en el estudio de las células endocrinas. Esta modalidad de “célula entera” (whole cell) [2], permite registrar todos los canales de la membrana plasmática.
A partir de esta modalidad de “célula entera” se puede pasar a la modalidad de “membrana invertida” (outside out) [3], con la cara externa de la membrana orientada haciael medio que rodea la pipeta, tiene la ventaja “sobre la célula”, en que el voltaje transmembral se puede controlar con precisión, así como las condiciones iónica del medio en contacto con amas caras del parche de membrana.
Una última modalidad para registrar canal unitario se logra partiendo de “sobre la célula”, retirando gradualmente la pipeta hasta quedar con el parche orientado con el ladocitoplasmático hacia el medio, esta configuración de “membrana orientada”, o inside out [4], es útil para ensayar sustancias que actúan sobre canales desde la parte interna.
Como conclusión y para finalizar, la técnica de patch-clamp permite a los investigadores la apertura, el cierre, la regulación y la conductancia iónica de un único canal iónico, enesta técnica, el movimiento de iones hacia adentro o hacia afuera a través de una porción pequeña de membrana se cuantifica a partir de la cantidad de corriente eléctrica necesaria para mantener el potencial de la membrana a un valor “fijado” (con grapas) y particular. Para preservar la electroneutralidad y mantener constante el potencial de la membrana, la entrada de cada ion positivo (p. ej., union de Na+) en una célula a través de un calan en el parche de membrana es balanceada por la adición de un electro al citosol a través de un microelectrodo insertado en el citosol; un aparato electrónico mide el número de electrones (corriente) requerido para contrabalancear la entrada de iones a través de los canales de membrana. A la inversa, la salida d cada ion positivo de la célula (p. ej.,...
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