Кальций: осцилляции концентрации в одиночных клетках
Долгое время изучались интегральные характеристики множества клеток из-за технической невозможности измерения концентрации кальция в отдельных клетках. Косвенные данные по измерению кальций-зависимых потенциалов указывали на то ,что в одиночных клетках изменения концентрации кальция носит импульсный или осциллирующий характер. Гипотеза об осциляциях концентрации внутриклеточного кальция была высказана в работе [ Rapp,Berridge,1981 ], обнаруживших, что серотонин активирующий вход кальция в клетки слюнной железы мясной мухи вызывает регулярные осцилляции трансэпителиального потенциала в этом органе. Подобные же явления наблюдались в работах [ Matthews,O'Connor,1979 ; Kidoroko,1975 ; Poulsen,Williams,1976 ]. Поскольку эти колебания потенциала обусловлены периодической активацией кальций-зависимых калиевых и хлорных каналов, можно было предположить, что происходят периодические подъемы концентрации кальция в цитоплазме этих клеток.
Прямо осциляции кальция были измерены на клетках печени ( рис.24 Осцилляции кальция в одиночной клетке ) [ Woods ea 1986 ]. Осцилляции возникали под действием вазопрессина , норадреналина , ангиотензина II . Во время каждой осцилляции концентрация цитоплазматического кальция поднималась до максимального уровня (600- 800нМ) примерно за 3 сек, держалась на таком уровне 7-15 сек, затем падала до базального уровня. Интервал между подъемами кальция составлял от 20 сек до 4 мин. в зависимости от концентрации гормонов: чем выше концентрация гормонов, тем чаще были осцилляции.
Осцилляции кальция обнаружены во всех изученных типах клеток. Картина колебаний кальция в каждой клетке уникальна и полностью воспоизводится при добавлении агониста [ Prentki ea,1988 ].
Примеры кальциевых осцилляций приведены в табл.4 Кальциевые осцилляции одиночных клетках . Осцилляции кальция происходят в ответ на воздействие гормонов, и агонистов, активирующих фосфоинозитидный обмен , и при физиологических процессах: оплодотворение яйцеклетки, распластывание макрофага. Осцилляции могут быть вызваны кофеином [ Osipchuk ea,1990 ]. В разных типах клеток осцилляции кальция могут носить совершенно различный характер.
