Molecular mechanisms of water transport across epithelial cell monolayers

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Widersprüchlichen Auffassungen zufolge erfolgt die Kopplung des epithelialen Wasserflusses an den Ionenfluss indirekt durch lokale Osmose oder aber direkt, indem Wasser und ein weiteres Substrat gemeinsam von einem Membranprotein transportiert werden. Zur Unterscheidung zwischen beiden Hypothesen werden mit Hilfe des scannierenden elektrochemischen Mikroskops Untersuchungen an einer konfluenten Monoschicht epithelialer Zellen durchgeführt. In diesem definierten System kann nicht nur der transepitheliale Kationenfluss elektrisch, sondern auch die epithelnahe Konzentrationspolarisation permeabler und impermeabler Kathionen mit ionensensitiven Mikroelektroden erfasst werden. Zur Charakterisierung der Flusskopplung erfolgen die Messung von Ionen- und Wasserfluss nach hormoneller Stimulierung bzw. Inhibierung des Epithels. Die biochemische Charaktersierung der Aquaporinexpression erlaubt, den Zusammenhang zwischen morphologischen und funktionellen Epithelparametern zu untersuchen.