Hypoxia Activates a Ca2+-Permeable Cation Conductance Sensitive to Carbon Monoxide and to GsMTx-4 in Human and Mouse Sickle Erythrocytes
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Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Deoxygenation of sickle erythrocytes activates a cation permeability of unknown molecular identity (Psickle), leading to elevated intracellular [Ca(2+)] ([Ca(2+)](i)) and subsequent activation of K(Ca) 3.1. The resulting erythrocyte volume decrease elevates intracellular hemoglobin S (HbSS) concentration, accelerates deoxygenation-induced HbSS polymerization, and increases the likelihood of cell sickling. Deoxygenation-induced currents sharing some properties of Psickle have been recorded from sickle erythrocytes in whole cell configuration. METHODOLOGY/PRINCIPAL FINDINGS: We now show by cell-attached and nystatin-permeabilized patch clamp recording from sickle erythrocytes of mouse and human that deoxygenation reversibly activates a Ca(2+)- and cation-permeable conductance sensitive to inhibition by Grammastola spatulata mechanotoxin-4 (GsMTx-4; 1 microM), dipyridamole (100 microM), DIDS (100 microM), and carbon monoxide (25 ppm pretreatment). Deoxygenation also elevates sickle erythrocyte [Ca(2+)](i), in a manner similarly inhibited by GsMTx-4 and by carbon monoxide. Normal human and mouse erythrocytes do not exhibit these responses to deoxygenation. Deoxygenation-induced elevation of [Ca(2+)](i) in mouse sickle erythrocytes did not require KCa3.1 activity. CONCLUSIONS/SIGNIFICANCE: The electrophysiological and fluorimetric data provide compelling evidence in sickle erythrocytes of mouse and human for a deoxygenation-induced, reversible, Ca(2+)-permeable cation conductance blocked by inhibition of HbSS polymerization and by an inhibitor of strctch-activated cation channels. This cation permeability pathway is likely an important source of intracellular Ca(2+) for pathologic activation of KCa3.1 in sickle erythrocytes. Blockade of this pathway represents a novel therapeutic approach for treatment of sickle disease.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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