Ca^{2 +} risposte di imaging durante l'infezione delle cellule epiteliali Shigella

CA^{2 +} regola tutti i processi conosciuti delle cellule, tra cui la riorganizzazione del citoscheletro, le risposte infiammatorie e vie di morte cellulare relazionate al ospite-patogeno interazioni^1,2,3. In condizioni fisiologiche, basale concentrazioni Ca^{2 +} citosoliche sono basse, in alcune centinaia di nM, ma possono essere soggetti ad aumenti transitori dopo stimolazione agonista. Queste variazioni mostrano spesso comportamento oscillatorio attraverso l’azione delle pompe e canali alle membrane del reticolo endoplasmatico e del plasma. Il modello di queste oscillazioni si caratterizza per il periodo, la durata e l’ampiezza del Ca^{2 +} aumenta e viene decrittografato dalle cellule che, a loro volta, innescano risposte specifiche in quello che è noto come il Ca^{2 +} codice^4,5 . Un aumento marcato la concentrazione Ca^{2 +} citosolico in condizioni patologiche può portare alla morte cellulare connessa con la permeabilizzazione delle membrane mitocondriali e il rilascio di pro-apoptotici o necrotico fattori^{6, 7}.

Shigella, l’agente eziologico della dissenteria bacillare, invade le cellule epiteliali iniettando effettori nelle cellule ospiti utilizzando un tipo di secrezione di III (T3SS) sistema^8,9. Un’invasione di Shigella delle cellule dell’ospite è associata con Ca^{2 +} segnali locali e globali suscitati dalla T3SS. Per quanto riguarda poro-formare tossine, il Traslocone T3SS inserisce in membrane cellulari host e è necessario per l’iniezione di T3SS effettori è probabile responsabile dell’attivazione di PLC e la (1, 4, 5) l’inositolo trifosfato (InsP3)-dipendente Ca^{2 +} rilascio. La combinazione di stimolazione localizzata PLC e l’accumulo di actina polimerizzata in siti di un risultato di invasione di Shigella in un insolitamente lunga durata InsP3-dipendente Ca^{2 +} rilascio¹⁰. L’effettore III tipo IpgD, un fosfatidil 4,5 bifosfato (PIP2) -4-fosfatasi, limita la quantità di locale di PIP2, controllando così la quantità di substrato disponibile per PLC generare InsP3, che contribuisce al confino di locale Ca^{2 +} risposte all’invasione batterica siti^11,12. Questi Ca^{2 +} risposte locali probabile contribuiscono per la polimerizzazione dell’actina Shigella invasione siti¹⁰. Ca^{2 +} risposte globale che sono anche suscitate da Shigella, tuttavia, sono indispensabili per il processo di invasione batterica ma innescare l’apertura del connexin adenosina alla membrana del plasma e il rilascio di ATP in extracellulare vano. ATP rilasciato agisca in modo paracrino, a sua volta, stimola Ca^{2 +} oscillatorio responses in cellule accanto alla cellula infettata. IpgD è anche responsabile per la modellatura del global Ca^{2 +} le risposte nelle risposte erratiche isolate con dinamica lenta. Finalmente, dopo un’infezione batterica prolungata, IpgD conduce all’inibizione di InsP3-mediata di Ca^{2 +} segnali. Attraverso la sua interferenza con segnalazione di Ca^{2 +} , IpgD ritarda a Ca^{2 +}-dipendente calpaina attivazione che conduce lo smontaggio delle strutture di adesione focale e il distacco prematuro della infettato cellule¹³.

Mentre Ca^{2 +} segnali sono coinvolti in aspetti critici della patogenesi, l’uso di un microorganismo solleva una serie di sfide tecniche che non vengono rilevati negli studi classici agonista. I protocolli descritti qui utilizzano il comunemente usato fluorescente Ca^{2 +} indicatore chimico Fluo-4 che abbiamo progettato per caratterizzare il Ca^{2 +} segnali locali durante un’infezione Shigella . Passaggi critici per la rilevazione di questi segnali sono discusse, così come le procedure attuate per la loro analisi quantitativa necessarie per caratterizzare il ruolo di effettori batterici nella segnalazione di Ca^{2 +} .