הדמיה Ca^{2 +} תגובות במהלך זיהום שיגלה תאי אפיתל

Ca^{2 +} מסדיר את כל התהליכים תא ידועים, כולל cytoskeletal רה-ארגון, תגובות דלקתיות של מוות התא מסלולים הקשורים פתוגן-פונדקאי אינטראקציות^1,2,3. בתנאים פיזיולוגיים, הבסיס cytosolic Ca^{2 +} ריכוזים נמוכים, של מאות ננומטר טווח, אבל יכולה להיות נתונה מגביר ארעי על גירוי אגוניסט. לווריאציות אלה לעתים קרובות להציג התנהגות מתנדנדות דרך הפעולה של משאבות וערוצי בקרום פלאזמה ורשתית תוך-פלזמית. הדפוס של תנודות אלה מתאפיינת התקופה, משך, ו משרעת של Ca^{2 +} גדל ולאחר מפוענחים על ידי תאים אשר, בתורו, לעורר תגובות ספציפיות בתוך מה שנקרא Ca^{2 +} קוד^4,5 . עלייה מתמשכת ב Ca^{2 +} הריכוז cytosolic בתנאים פתולוגי עלול להוביל מוות של תאים הקשורים את permeabilization של ממברנות מיטוכונדריאלי שחרורו של פרו-אפופטוטיים להיפגע או גורמי נמק^{6, 7}.

שיגלה, סוכן סיבתי של דיזנטריה bacillary, פולש לתאי האפיתל על ידי הזרקת effectors לתוך התאים המארחים באמצעות סוג III הפרשת מערכת (T3SS)^8,9. פלישה שיגלה התאים מארח מזוהה עם גלובליים ומקומיים Ca^{2 +} אותות שהפיק את T3SS. באשר להיוות נקבובית רעלים, את translocon T3SS מוסיף לתוך קרום התא המארח, נדרש עבור ההזרקה של T3SS effectors הוא סביר אחראי על ההפעלה של בקר לוגי מיתכנת, של אינוזיטול (1, 4, 5) טריפוספט (InsP3)-Ca התלויים^{2 +} שחרור. השילוב של הגירוי PLC מקומי ואת ההצטברות של אקטין polymerized באתרים של תוצאה הפלישה שיגלה ב אופיינית ארוכות Ca תלויי-InsP3^{2 +} שחרור¹⁰. אפקטור השלישי סוג IpgD, bisphosphate phosphatidyl 4.5 (PIP2) -4-פוספטאז, מגביל את מקומי כמות PIP2, ובכך שולט כמות המצע זמינים עבור בקר לוגי מיתכנת ליצירת InsP3, אשר תורמת ההחזקה של Ca מקומי^{2 +} תגובות על פלישת חיידקים אתרי^11,12. מקומיים Ca^{2 +} תגובות אלה עשוי לתרום פלמור אקטין שיגלה הפלישה אתרים¹⁰. גלובל Ca^{2 +} התגובות הן גם שהפיק שיגלה, עם זאת, לוותר על התהליך פלישת חיידקים אבל לעורר את הפתיחה של hemichannels connexin ב קרום פלזמה ואת שחרורו של ATP ב- חוץ-תאית תא. ATP שפורסמו מתנהג בצורה paracrine, בתורו, מעוררת Ca תגובות^{2 +} מתנדנדות בתאים לצד התא הנגוע. IpgD הוא גם אחראי על עיצוב Ca העולמית^{2 +} תגובות לתוך התגובות מבודדים לא יציב עם דינמיקה איטי. בסופו של דבר, על זיהום חיידקי ממושכת, IpgD מוביל עיכוב של בתיווך InsP3 Ca^{2 +} אותות. דרך הפרעות שלו עם איתות^{2 +} Ca, IpgD מעכב Ca^{2 +}-הפעלת calpain תלויים שמוביל את פירוק מבנים אדהזיה מוקד ולהתנתקות מוקדמת של נגוע תאים¹³.

בעוד Ca^{2 +} אותות מעורבים היבטים קריטיות של הפתוגנזה, השימוש מיקרואורגניזם מעלה מספר אתגרים טכניים, כי לא נתקלתי במחקרים אגוניסט קלאסית. הפרוטוקולים המתוארים כאן להשתמש בשימוש נפוץ פלורסנט Ca^{2 +} כימיים מחוון Fluo-4 אנחנו המהנדס לאפיין Ca מקומי^{2 +} אותות במהלך זיהום שיגלה . שלבים קריטיים עבור זיהוי אותות אלה נידונות, כמו גם הליכי מיושם עבור שלהם ניתוח כמותי הנדרשות על מנת לאפיין את התפקיד של חיידקי effectors ב Ca^{2 +} איתות.