Elektrophysiologische Untersuchungen zur Funktion von Ca2+ Kanälen in humanen neuroendokrinen Tumor (NET) BON Zellen

Hintergrund/Einleitung: Humane NET Zellen exprimieren spannungsabhängige L-, N- und P/Q-Typ Ca²⁺ Kanäle. Der Ca²⁺ Eintritt ist wichtig für die Freisetzung von Neurotransmittern und für die Sekretion. Diese Kanäle könnten daher für die Sekretion von biogenen Aminen und Peptidhormonen in NET Zellen eine bedeutsame Rolle spielen. Bisher ist noch unklar, ob auch Ca²⁺ Kanäle in humanen NET Zellen bei der Sekretion bestimmter Tumormarker beteiligt sein könnten.

Zielsetzung: In der vorliegenden Studie sollen die Eigenschaften dieser Zellen durch Patch-Clamp und Sekretionsuntersuchungen analysiert werden, um die Relevanz dieser Ionenkanäle zur Sekretion näher zu charakterisieren.

Material und Methoden: Es wurden permanente NET BON Zellen als repräsentatives Modell für NET Erkrankungen verwendet und nach etablierten Methoden kultiviert (Ann. N Y Acad. Sci. 1994; 733:393–406). Die Ca²⁺ Kanalaktivitäten wurden mithilfe der Patch-Clamp-Technik untersucht (Pflügers Arch. 1981; 391:85–100). Die intrazelluläre Calciumkonzentration wurde mit Fura-2 gemessen (J. Biol. Chem. 1985; 260: 3440–3450). Die Sekretionsanalysen des NET Markers Chromogranin A (CgA) wurden mithilfe eines kommerziellen ELISA Kits durchgeführt.

Ergebnisse: Es konnten R-Typ Ca²⁺ Kanalströme mit dem spezifischen R-Typ Kanalblocker SNX-482 (20 nM) identifiziert werden. Der Ca²⁺ Einstrom war nach Zugabe von SNX-482 geringer als ohne Blockierung dieser Kanäle (285±18 nM vs. 192±6 nM; n=3). Die CgA Sekretion verminderte sich in Gegenwart von SNX-482 (46±1% vs. 34±3%; n=3). Spezifische Ca²⁺ Kanalinhibitoren für L- und P/Q-Typ Kanäle waren dagegen nicht in der Lage die CgA Sekretion zu vermindern.

Schlussfolgerung: In NET BON Zellen konnten erstmals neuronale R-Typ Ca²⁺ Kanäle (Ca_V2.3) detektiert werden, die eine wichtige Rolle im NET System haben könnten. Es wird vermutet, dass die CgA Sekretion mit bestimmen Ca²⁺ Kanälen wie dem R-Typ Ca²⁺ Kanal assoziiert sein könnte. Im Gegensatz zu anderen Ca²⁺ Kanalsubtypen könnte eine Inhibition der R-Typ Ca²⁺ Kanalaktivität für die Kontrolle der Hypersekretion bei funktionellen NET Erkrankungen eine klinische Relevanz haben.