Mekanoreceptorfysiologi

This page in English

Vi studerar mekanismerna där mekanisk stimulus omvandlas till elektrisk aktivitet eller metaboliska förändringar i olika celltyper.

Mekanosensitivitet finns i nästan varje cell i alla organismer, från bakterier till ryggradsdjur. Mekanosensitivitet täcker ett brett spektrum av funktioner från osmokänslighet till specialiserade organ som hudens receptorer, hårceller och hörselorganen eller muskelreceptorer som är viktiga för en bra motorisk funktion.

Eftersom större delen av utvecklingen som berör de molekylära aspekterna av mekanokänsliga jonkanaler (MSC) har gjorts i icke-sensoriska system är det viktigt att fokusera på mekanosensitivitet i känselorganen, där den funktionella betydelsen är oomtvistad. Kräftans sträckreceptor fungerar bra för den typen av studier.

Varje organ innehåller två receptorer, ett långsamt adapterande receptorneuron, och ett snabbt adapterande. Den primära mekanosensitiviteten genereras av två MSC av hittills okänd molekylär typ. Dessutom innehåller de sensoriska neuronerna natriumjonkanaler som verkar befinna sig på olika platser i långsamt respektive snabbt adaptiva neuroner. Det tillsammans med minst tre olika kaliumjonkanaler skapar nervimpulserna i de två neuronerna.

För att lösa problemet med skillnaden i adaptation mellan de två neuronen och den molekylära förklaringen till mekanokänsligheten arbetar vi enligt fyra olika linjer:

  • Analyser av natriumgenomtränglighet i receptorerna med "voltage clamp" och med patch clamp teknik.
  • Analyser av olika kaliumkanaler inkluderande kalcium-beroende kaliumkanaler.
  • Spatial distribution av natrium- och kaliumkanaler och konsekvenserna för adaption.
  • Användning av PCR för att definiera gener som kodar för de kanalproteiner som utgör MCS i sträckreceptorn.

I ett gemensamt projekt med institutionen för molekylär medicin studeras celler från tarmen genom att använda patch clamp-teknik.

Utvalda publikationer

Thyroid hormone receptor alpha can control action potential duration in mouse ventricular myocytes through the KCNE1 ion channel subunit.
Mansén A, Tiselius C, Sand P, Fauconnier J, Westerblad H, Rydqvist B, et al
Acta Physiol (Oxf) 2010 Feb;198(2):133-42

Ion channels for mechanotransduction in the crayfish stretch receptor
Rydqvist B
MECHANOSENSITIVE ION CHANNELS, PT B 59: 21-48, 2007

Hypotonic stress activates an intermediate conductance K+ channel in human colonic crypt cells.
Sand P, Anger A, Rydqvist B
Acta Physiol. Scand. 2004 Dec;182(4):361-8

Different spatial distributions of sodium channels in the slowly and rapidly adapting stretch receptor neuron of the crayfish.
Lin J, Rydqvist B
Brain Res. 1999 Jun;830(2):353-7

Local anaesthetics potentiate GABA-mediated Cl- currents by inhibiting GABA uptake.
Nordmark J, Rydqvist B
Neuroreport 1997 Jan;8(2):465-8

Carbachol induces oscillations in membrane potential and intracellular calcium in a colonic tumor cell line, HT-29.
Sand P, Svenberg T, Rydqvist B
Am. J. Physiol. 1997 Oct;273(4 Pt 1):C1186-93

A mathematical model of the crustacean stretch receptor neuron. Biomechanics of the receptor muscle, mechanosensitive ion channels, and macrotransducer properties.
Swerup C, Rydqvist B
J. Neurophysiol. 1996 Oct;76(4):2211-20

A light emitting diode microspectrophotometer: intracellular Ca2+ measurements in isolated stretch receptor.
Rydqvist B, Brown H, Carlsson M
J. Neurosci. Methods 1993 Jun;48(1-2):43-50

Transducer properties of the rapidly adapting stretch receptor neurone in the crayfish (Pacifastacus leniusculus).
Rydqvist B, Purali N
J. Physiol. (Lond.) 1993 Sep;469():193-211

Crayfish stretch receptor: an investigation with voltage-clamp and ion-sensitive electrodes.
Brown H, Ottoson D, Rydqvist B
J. Physiol. (Lond.) 1978 Nov;284():155-79

Kontakta forskargruppsledaren

Professor, senior

Bo Rydqvist

Telefon: 08-524 872 67
Enhet: Institutionen för fysiologi och farmakologi (FYFA), C3
E-post: Bo.Rydqvist@ki.se