Elektrophysiologische Untersuchungen an Säugerzellkulturen: der Einfluß von Bicarbonat und pH auf das Membranpotential

Abstract

Es wurde der Einfluß der NaHCO3-Konzentration des Kulturmediums auf die Höhe der Membranpotentiale von Zellen verschiedener permanenter Stämme untersucht. Alle untersuchten Zellen hatten in Eagle-Dulbecco-Medium ein Membranpotential von etwa -52 mV. Erniedrigte man in diesem Medium [HCO3-] von 44 mM auf 6 mM (Bedingungen für Hepes- und Tricin-Puffer), so verringerte sich die Potentialdifferenz bei BICR/M1R-K- und 3T3-Zellen um etwa 20 mV. Bei KB und HeLa-Zellen betrug die Verringerung dagegen nur etwa 5 mV. Wurde das Eagle-Dulbecco-Medium gegen bicarbonatfreies Medium desselben pH-Wertes ausgetauscht, so stellte sich bei BICR/M1R-K-Zellen innerhalb von 2 min ein neues konstantes Membranpotential von etwa -33 mV ein. Den gleichen Abfall und das gleiche neue konstante Membranpotential beobachtete man, wenn der pH-Wert des Eagle-Dulbecco-Mediums durch Überleiten von CO2 oder HCOOH auf pH 6.3-6.5 eingestellt wurde. Die Membraneigenschaften der untersuchten Zellen sowie der Einfluß verschiedener Kulturbedingungen auf die Höhe der Membranpotentiale werden diskutiert.

The influence of the NaHCO3-concentration in the culture medium on the membrane potentials of cells from different permanent strains has been investigated. In Eagle-Dulbecco Medium all cells had a membrane potential of about -52 mV. Reduction of [HCO3-] from 44 mM to 6 mM (conditions for Hepes- and Tricin-buffer) decreased the membrane potential by about 20 mV in the case of BICR/M1R-K- and 3T3-cells. In KB- and HeLa-cells the membrane potential decreased only by about 5 mV. Replacement of Eagle-Dulbecco Medium by NaHCO3 free medium of the same pH-value resulted in a new constant membrane potential of about -33 mV within two minutes in BICR/M1R-K cells. The same decrease and the same new constant membrane potential was found, when the pH-value of the Eagle-Dulbecco Medium was adjusted to pH 6.3-6.5 by CO2 or HCOOH. The membrane properties of the investigated cells as well as the influence of different culture conditions on the membrane potential are discussed.