Forschung

Kaliumkanäle beim epithelialen Transport

Kaliumkanäle findet man in nahezu allen Säugetierzellen. Mit über 80 Poren-formenden Untereinheiten stellen sie die mannigfaltigste Gruppe an Ionenkanälen dar.

Kaliumkanäle stehen neben erblichen Fehlfunktionen von Mitochondrien im Mittelpunkt unserer wissenschaftlichen Arbeit. In verschiedenen Geweben, z.B. in der Niere und in der Nebenniere, übernehmen diese Kanäle wichtige zelluläre Funktionen:

• Kaliumkanäle hyperpolarisieren die Zellmembran. Damit kann der Funktionszustand der Zellen moduliert werden und die Hyperpolarisation schafft die Triebkraft für elektrogene Transporte, z.B. Natrium-gekoppelte Rückresorption von Glucose.
• In Epithelien sezernieren luminale Kaliumkanäle Kalium und sind u.a. wichtig für die Feineinstellung des Salz-Haushalt.
• In einigen Zelltypen, z.B. in Parietalzellen im Magen, recyclen sie Kalium, das von ATPasen aufgenommen wurde.
• Kaliumkanäle spielen eine wichtige Rolle in der Regulation des Zellvolumens.
• Kaliumkanäle sind wahrscheinlich direkt oder indirekt an der Regulation der Proliferation und der Differenzierung beteiligt.

Eine gestörte Funktion von Kaliumkanälen kann die Funktion von Zellen und Geweben beeinträchtigen. In einigen Fällen konnten Mutationen von Kaliumkanälen für menschliche Krankheiten verantwortlich gemacht werden.

Methoden

In vitro Techniken:

• Elektrophysiologie (Patch-clamp, Ussingkammer)
• In vitro Perfusion renaler Tubuli
• Nebennierenrinden-Slicepräparation
• Fluoreszenzmessungen
• Zellkultur

In vivo Techniken an Mäusen:

• Renale Clearance-Messung
• Arterielle und venöse Katheter
• Blutdruck-Messungen
• Plethysmographie

Molekularbiologie/Biochemie:

• RNA, DNA Präparation und Analyse
• PCR, real-time PCR
• Plasmid-Konstruktion/-Mutagenese
• Proteinanalyse, Westernblot
• In-situ-Hybridisierung
• Ionenchromatographie
• RIA/ELISA