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Calceína

La calceína , también conocida como fluorexon, complejo de fluoresceína , es un colorante fluorescente con longitudes de onda de excitación y emisión de 495 y 515 nm, respectivamente, y tiene apariencia de cristales de color naranja. La calceína se autoapaga en concentraciones superiores a 70 mM y se utiliza comúnmente como indicador de fuga de vesículas lipídicas. [1] [2] [3] También se ha utilizado tradicionalmente como indicador complexométrico para la valoración de iones de calcio con EDTA y para la determinación fluorométrica de calcio.

Aplicaciones

Una vez que la calceína-AM ingresa a la célula, las esterasas la convierten en calceína (abajo). Este es capaz de formar complejos con iones de calcio, lo que produce una fluorescencia verde. Dado que sólo las células vivas poseen suficientes esterasas, sólo las células vivas emiten fluorescencia verde después de la excitación.

El derivado acetometoxi no fluorescente de la calceína (calceína AM, AM = cetoximetilo ) se utiliza en biología ya que puede transportarse a través de la membrana celular hasta las células vivas, lo que lo hace útil para probar la viabilidad celular y a corto plazo . etiquetado de células. Alternativamente, se pueden utilizar Fura-2 , Furaptra, Indo-1 y aequorina . Un grupo acetometoxi oscurece la parte de la molécula que quela Ca 2+ , Mg 2+ , Zn 2+ y otros iones. Después del transporte al interior de las células, las esterasas intracelulares eliminan el grupo acetometoxi, la molécula queda atrapada en el interior y emite una fuerte fluorescencia verde. Como las células muertas carecen de esterasas activas, sólo se marcan las células vivas [4] y se cuentan mediante citometría de flujo .

Fibroblastos dérmicos humanos neonatales humanos teñidos con calceína-AM, fotografiados con un microscopio monocromático y pseudocoloreados.

Actualmente, la calceína rara vez se utiliza como indicador de Ca 2+ o Mg 2+ porque su fluorescencia es directamente sensible a estos iones sólo a pH fuertemente alcalino y, por lo tanto, no es particularmente útil para medir Ca 2+ o Mg 2+ en las células. La fluorescencia de la calceína se apaga fuertemente con Co 2+ , Ni 2+ y Cu 2+ y apreciablemente con Fe 3+ y Mn 2+ a pH fisiológico. Esta respuesta de extinción de la fluorescencia se puede aprovechar para detectar la apertura del poro de transición de permeabilidad mitocondrial (mPTP) y para medir los cambios en el volumen celular. [5] La calceína se usa comúnmente para el rastreo de células y en estudios de endocitosis, migración celular y uniones comunicantes. [6]

El éster acetoximetílico de calceína también se utiliza para detectar interacciones farmacológicas con proteínas de resistencia a múltiples fármacos (transportadores ABC, genes transportadores de casete de unión a ATP ) en células intactas, ya que es un excelente sustrato de la glicoproteína P del transportador de resistencia a múltiples fármacos 1 (MDR1) y de la multidrogas. Proteína asociada a la resistencia (MRP1). [7] El ensayo de calceína AM se puede utilizar como modelo para interacciones entre fármacos, para detectar sustratos transportadores y/o inhibidores; y también para determinar la resistencia de las células a los medicamentos in vitro, incluidas muestras de pacientes. [8]

La calceína también se utiliza para marcar peces recién nacidos [9] y para marcar huesos en animales vivos.

Referencias

  1. ^ Allen, TM; Cleland, LG (1980). "Fuga de contenido de liposomas inducida por suero". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranas . 597 (2): 418–426. doi :10.1016/0005-2736(80)90118-2. PMID  7370258.
  2. ^ Fuga inducida por el virus Sendai de liposomas que contienen gangliósidos Yung Shyeng Tsao y Leaf Huang Biochemistry 1985 24 (5), 1092-1098
  3. ^ Patel, H.; Tscheka, C.; Heerklotz, H. (2009). "Caracterización de la fuga de vesículas mediante mediciones de vida útil de fluorescencia". Materia Blanda . 5 (15): 2849–2851. Código Bib : 2009SMat....5.2849P. doi :10.1039/B908524F.
  4. ^ "Cómo funcionan los microscopios ópticos". Como funcionan las cosas. 25 de mayo de 2001.
  5. ^ Hamann, JF; Kiilgard; Litman, T.; Álvarez-Leefmans, J.; Zeuthen, T. (2002). "Medición de los cambios de volumen celular mediante autoextinción de fluorescencia". J. Fluorescencia . 12 (2): 139-145. doi :10.1023/a:1016832027325. S2CID  20539474.
  6. ^ "Indicadores fluorescentes de Zn2+ y otros iones metálicos: sección 19.7". Sondas moleculares: el manual. invitrogeno.
  7. ^ Glavinas H, Krajcsi P, Cserepes J, Sarkadi B (enero de 2004). "El papel de los transportadores ABC en la resistencia a los medicamentos, el metabolismo y la toxicidad". Entrega de medicamentos actuales . 1 (1): 27–42. doi :10.2174/1567201043480036. PMID  16305368. Archivado desde el original el 19 de julio de 2012.
  8. ^ Karászi E, Jakab K, Homolya L, et al. (Febrero de 2001). "El ensayo de calceína para la resistencia a múltiples fármacos predice de forma fiable la respuesta al tratamiento y la tasa de supervivencia en la leucemia mieloide aguda". Hno. J. hematol . 112 (2): 308–14. doi : 10.1046/j.1365-2141.2001.02554.x . PMID  11167823.
  9. ^ "Marcado de alevines con calceína". Fideicomiso para la conservación de la vida silvestre y la caza. Archivado desde el original el 25 de septiembre de 2006.