Calcium et cellules électropermeabilisées

Calcium and electropermeabilized cells

IPBS CNRS (UMR 5089) 205, route de Narbonne, 31077 Toulouse cedex

Résumé

L’application de trains d’impulsions électriques entraîne, dans certaines conditions, une perméabilisation réversible d’une partie de la surface cellulaire. Il y a alors possibilité d’un échange trans-membranaire facilité d’espèces chimiques de nature polaire. Nous analysons dans ce travail la possibilité de faire pénétrer des quantités contrôlées d’ion Ca2+ en utilisant des cellules d’ovaires de hamster chinois cultivées en suspension. Nous constatons que la présence de concentrations élevées en Ca2+ libre dans le milieu de pulsation va fortement modifier les capacités des cellules à survivre au traitement électrique. Cependant, la présence d’une concentration de 1 mM est parfaitement tolérée par les cellules. Le niveau cytoplasmique classique va être spontanément rétabli par la machinerie cellulaire.

L’utilisation de ce phénomène est envisagée dans le cadre d’identification des processus de régulation en biologie cellulaire et du ciblage à haut débit en biotechnologie.

Abstract

Trains of short and intense electric pulses may induce a reversible local permeabilization on the membrane of the treated cells. Hydrophilic species can then almost freely cross the envelope and either enter or escape from the cytoplasm. The purpose of the present study was to investigate the possibility of introducing well defined amounts of Ca2+ ions within the cell. Chinese hamster ovary cells were used as a model system. When the pulsing buffer contained high levels of free Ca2+, the survival of cells was strongly affected. A 1 mM level was well tolerated. When cells were pulsed under moderated field conditions, it was observed that Ca2+ entered cells very rapidly (second time range). But the basic cytoplasmic level was set back spontaneously within a few minutes.

The perspectives of this electrical injection are discussed for basic cell biology and high-throughput biotechnology.