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Calceína

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

Aplicaciones

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

El derivado acetometoxi no fluorescente de la calceína (calceína AM, AM = un cetoximetil ) 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 para el etiquetado a corto plazo de las 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 a 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, solo las células vivas se etiquetan [4] y se cuentan mediante citometría de flujo .

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

Actualmente, la calceína rara vez se utiliza como indicador de Ca2 + o Mg2 + porque su fluorescencia es directamente sensible a estos iones solo a pH fuertemente alcalino y, por lo tanto, no es particularmente útil para medir Ca2 + o Mg2 + en células. La fluorescencia de la calceína se extingue fuertemente por Co2 + , Ni2 + y Cu2 + y apreciablemente por Fe3 + y Mn2 + 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 de volumen celular. [5] La calceína se utiliza comúnmente para el rastreo celular y en estudios de endocitosis, migración celular y uniones en hendidura. [6]

El éster acetoximetil 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 proteína asociada a la resistencia a múltiples fármacos (MRP1). [7] El ensayo AM de calceína se puede utilizar como modelo para interacciones fármaco-fármaco, para la detección de sustratos transportadores y/o inhibidores; y también para determinar la resistencia a fármacos in vitro de las células, incluidas muestras de pacientes. [8]

La calceína también se utiliza para marcar peces recién nacidos [9] y para etiquetar 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 de liposomas que contienen gangliósidos inducida por el virus Sendai 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 del tiempo de vida de la fluorescencia". Soft Matter . 5 (15): 2849–2851. Código Bibliográfico :2009SMat....5.2849P. doi :10.1039/B908524F.
  4. ^ "Cómo funcionan los microscopios ópticos". HowStuffWorks. 25 de mayo de 2001.
  5. ^ Hamann, JF; Kiilgard; Litman, T.; Alvarez-Leefmans, J.; Zeuthen, T. (2002). "Medición de cambios en el volumen celular mediante autoextinción de la fluorescencia". J. Fluorescence . 12 (2): 139–145. doi :10.1023/a:1016832027325. S2CID  20539474.
  6. ^ "Indicadores fluorescentes para Zn2+ y otros iones metálicos: Sección 19.7". Sondas moleculares: el manual. invitrogen.
  7. ^ Glavinas H, Krajcsi P, Cserepes J, Sarkadi B (enero de 2004). "El papel de los transportadores ABC en la resistencia a los fármacos, el metabolismo y la toxicidad". Curr Drug Deliv . 1 (1): 27–42. doi :10.2174/1567201043480036. PMID  16305368. Archivado desde el original el 19 de julio de 2012.{{cite journal}}: CS1 maint: URL no apta ( enlace )
  8. ^ Karászi E, Jakab K, Homolya L, et al. (febrero de 2001). "El ensayo de calceína para la resistencia a múltiples fármacos predice de manera fiable la respuesta a la terapia y la tasa de supervivencia en la leucemia mieloide aguda". Br. J. Haematol . 112 (2): 308–14. doi : 10.1046/j.1365-2141.2001.02554.x . PMID  11167823.
  9. ^ "Marcado de alevines con calceína". Game & Wildlife Conservation Trust. Archivado desde el original el 25 de septiembre de 2006.