Mikroskopowe metody rejestracji wewnątrzkomórkowych odpowiedzi wapniowych

Abstrakt

Jony wapnia to wtórny przekaźnik sygnałów odgrywający ważną rolę w różnorodnych procesach wewnątrz komórki, takich jak przekaźnictwo sygnałów, transkrypcja, wydzielanie, przewodnictwo nerwowe czy apoptoza. Mikroskopia fluorescencyjna przy wykorzystaniu specyficznych sond wapniowych jest metodą niezbędną dla ich pełnego zrozumienia. Umożliwia precyzyjne i szybkie (nawet w czasie rzeczywistym) śledzenie zmian stężenia jonów wapnia w pojedynczych komórkach w odpowiedzi na zewnętrzne bodźce. Niniejszy artykuł przeglądowy ma na celu zapoznanie czytelnika z podstawowymi mechanizmami komórkowej homeostazy wapniowej, a także ze stosowaną w ich badaniach metodologią. Omówione są najważniejsze cechy mikroskopowych systemów obrazowania używanych do rejestracji stężenia jonów wapnia. W dalszej części przedstawione są rodzaje oraz zalety i ograniczenia obecnie stosowanych sond wapniowych, w kontekście konkretnych typów realizowanych badań naukowych. Przyszły kierunek tych badań został wyznaczony i umożliwiony przez intensywnie rozwijane genetycznie kodowane sondy wapniowe, dobrze dostosowane do długotrwałego monitorowania odpowiedzi wapniowych in vivo w modelowych orgamizmach badawczych, takich jak myszy.