Regulación mitocondrial de los canales de Ca2+ CRAC en linfocitos T

Abstract

La entrada de Ca2+ al interior celular es la señal necesaria para que se produzca la activación del linfocito T. Esta entrada de Ca2+, denominada ICRAC (Ca2+ release activated Ca2+ current) ocurre tras el vaciado de los depósitos intracelulares mediado por IP3, generado tras el reconocimiento del antígeno por el receptor de la célula T (TCR). Los canales CRAC se inactivan de manera dependiente de la concentración de Ca2+ intracelular, por lo que cualquier orgánulo, sistema de transporte o metabolitos capaces de regular la concentración intracelular de Ca2+ podrían, en principio, modular también la actividad de los canales CRAC. Para llevar a cabo el objetivo de este trabajo se ha utilizado la técnica electrofisiológica de patch-clamp en célula única para estudiar los mecanismos implicados en la regulación de la actividad de las corrientes de Ca2+ a través de canales CRAC, además se han utilizado técnicas de imagen de microscopía de fluorescencia y de citometría de flujo para estudiar la distribución y la capacidad funcional de las mitocondrias en la línea celular Jurkat de linfocitos T humanos. Nuestros resultados muestran que las propiedades cinéticas de diferentes quelantes de Ca2+ determinan la extensión y amplitud de los microdominios de Ca2+ que se generan alrededor de los canales CRAC y por tanto, de la inactivación de ICRAC. Además, el uso de sustratos de la respiración mitocondrial y de distintos fármacos que modifican la actividad mitocondrial, nos han permitido demostrar que el ATP liberado por mitocondrias metabólicamente activas y cercanas a la membrana plasmática actúa principalmente como quelante de Ca2+ reduciendo la extensión de la inactivación de ICRAC en linfocitos T Jurkat. Asimismo, la transfección con proteínas fluorescentes dirigidas específicamente a las mitocondrias y su análisis mediante microscopía de fluorescencia confocal revelaron la existencia de mitocondrias próximas a la membrana plasmática, lo cual es congruente con el papel propuesto para las mitocondrias como moduladores locales. Por tanto, nuestros resultados indican la existencia de mitocondrias cercanas a la membrana, capaces de aumentar la capacidad quelante de Ca2+ en la proximidad de los canales CRAC, principalmente a través de la liberación localizada de ATP y por tanto, de reducir la inactivación de ICRAC. Esta es la primera descripción de la existencia de un factor soluble mitocondrial implicado en la regulación de la actividad de los canales CRAC.