La Dégradation des Membranes Cellulaires par des Contraintes Électriques et Mécaniques

Nous avons tenté de déterminer si la tension mécanique et la contrainte électrique se couplent pour provoquer une dégradation de la membrane dans les cellules. En utilisant des patchs attachés à des cellules à partir de cellules HEK293, nous avons estimé la tension produite mécaniquement à partir de la pression appliquée et de la géométrie du patch. Des impulsions de tension d’amplitude croissante ont été appliquées jusqu’à ce que nous observions une augmentation soudaine de la conductance et de la capacité. Pour des impulsions d’une durée de 50 µs, la panne nécessitait > 0,5 V et dépendait de la tension. Pour les impulsions d’une durée de 50 à 100 ms, la panne nécessitait 0,2 à 0,4 V et était indépendante de la tension. Apparemment, deux processus physiquement différents peuvent conduire à une dégradation de la membrane. Nous pourrions expliquer la réponse aux impulsions courtes et à haute tension en cas de panne dans la bicouche lipidique. L’énergie électromécanique critique par unité de surface pour la dégradation par impulsions courtes était de ∼4 dyne / cm, en accord avec les résultats antérieurs sur les bicouches. Nos données suggèrent que, au moins dans un patch, la bicouche peut contenir une fraction significative (∼40%) de la tension moyenne. Pour être compatible avec les grands changements de zones non lytiques des patchs, la bicouche semble être tirée vers la pointe de la pipette, peut-être par des forces hydrophobes mouillant les protéines membranaires liées au verre. Bien que les tensions de claquage des impulsions longues soient en accord avec les travaux antérieurs sur les algues, le ou les mécanismes de cette claquage restent flous.

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