Hochauflösende Fluorespirometrie zur Beurteilung dynamischer Veränderungen des mitochondrialen Membranpotentials in menschlichen Immunzellen

Damit eine Zelle nach einer Phase physiologischen Stresses funktionieren und überleben kann, muss sie in der Lage sein, den Energiebedarf zu decken, der zur Wiederherstellung der Homöostase erforderlich ist. In unserem Labor versuchen wir herauszufinden, wie Mitochondrien auf ernährungsbedingte Stressoren reagieren und sich daran anpassen, um besser zu verstehen, wie Mitochondrien das Risiko für die Entwicklung von Krankheiten vermitteln. Die derzeitigen Methoden zur Prüfung der PBMC-Bioenergetik umfassen die Messung der Atmungskapazität nach Zugabe von Inhibitoren und Entkopplern.

Diese Methoden haben uns geholfen, signifikante bioenergetische Veränderungen in PBMCs in verschiedenen Krankheitszuständen zu verstehen. Das Membranpotenzial ist essentiell für die ATP-Synthese und reguliert Prozesse wie den Atemfluss, reaktive Sauerstoffspezies und Autophagie. Wir haben jedoch noch nur begrenztes Wissen darüber, wie die mitochondriale Atmung und das Membranpotenzial zusammen auf physiologische Substratkonzentrationen in PBMCs reagieren.

Der Vorteil dieser Technik besteht darin, dass sie eine integrierte Analyse des mitochondrialen Membranpotentials und des Sauerstoffverbrauchs in humanen PBMCs als Reaktion auf steigende ADP-Spiegel ermöglicht. Diese Methode ermöglicht es, die Empfindlichkeit der Mitochondrien gegenüber einer Verschiebung des Energiebedarfs zu quantifizieren.