inregistrarea curentilor ionici ce trarseaza canalele ionice membranare poate aduce informatii importante asupra unor procese celulare controlate de variatii ale potentialului electric membranar (2, 62, 70, 73, 83).
Aceasta tehnica reprezinta un caz particular al unei alte tehnici utilizate in electrofiziologie, tehnica potentialului impus (voltage clamp). Potentialul de membrana al unei singure celule este mentinut constant, in timp ce se masoara curentul ce strabate membrana (10, 26). Trebuie mentionat faptul ca, din punct de dere practic, este important sa se determine conductanta membranara, intrucat aceasta, si nu curentul membranar, este proportionala cu activitatea canalelor ionice. Se masoara insa curentul membranar, intrucat nu exista o alta cale de a cuantifica direct conductanta membranei (32, 52). Mentinerea unui potential de membrana constant (sau, cel putin, cu renire la valorile initiale, dupa orice oscilatie de la acestea) creeaza conditiile de a realiza o proportionalitate lineara intre curent si conductanta examinata. Sunt studiate selectivitatea (48), dirsitatea aceleiasi familii de canale ionice (50), sau mecanismele de modulare a activitatii tipului de canal ionic examinat (7, 38, 58). Se poate astazi vorbi de inregistrarea activitatii pacemaker la scara unei singure celule (11, 12, 74) sau se pot realiza studii prin exprimarea unui tip de proteina cu rol de canal ionic intr-un sistem de expresie hetero-log. (Aceasta semnifica exprimarea, cu ajutorul unor tehnici de inginerie genetica, a unui tip de canal ionic intr-un tip de celula in care acesta nu exista in mod natural) (56).
Se pot adapta mai multe conuratii de lucru tehnicii patch-clamp:
. conuratia "celula atasata\" (cell-attached) care permite inregistrarea unor curenti unitari care trarseaza fragmentul izolat sub pipeta;
. conuratia "celula in intregime\" (whole ce//) ofera posibilitatea de a face experiente de potential impus asupra unei celule individuale;
. conuratia "interiorul spre exterior\" (inside-out) obtinuta prin excizia unui fragment de membrana, de o maniera ce face ca fata sa interna sa se afle scaldata in mediul de perfuzie; aceasta conuratie este obtinuta pornind de la conuratia "celula atasata\" (cell-attached);
. conuratia "exteriorul spre exterior\" (outside-out), obtinuta pornind de la conuratia "celula atasata\" permite studierea unui fragment de membrana a carei fata externa se afla scaldata de mediu! de perfuzie.In 1992, la implinirea a 10 ani de cercetari cu tehnica patch-clamp, Petersen remarca faptul ca introducerea acestei metode a reprezentat o adevarata revolutie in electrofiziologie, denind, in surprinzator de scurt timp, practic unica tehnica pentru instigarea proprietatilor electrice ale membranei celulare (70). Aceasta a permis pentru prima data inregistrarea unor curenti ionici membranari la nilul unui singur canal ionic, in conditii in care atat gradientele ionice cat si voltajul transmembranar erau mentinute sub control.In paralel cu aparitia unor echipamente tot mai performante de inregistrare, noile tehnici de biologie moleculara si-au gasit rapid aplicare in studiile de electrofiziologie. Aplicarea acestei metode a permis progrese remarcabile in intelegerea unor mecanisme fiziopatologice si a unor aspecte de farmacodina-mie. Dirsitatea canalelor ionice a fost relevata de studiile efectuate in cele mai variate tipuri de tesuturi, inclusiv, in tesuturi neexciile (50). Proprietatile canalelor ionice au fost examinate, sub aspect farmacologic, dar si sub aspectul tipului de transfer al informatiei, la scara unei singure celule (11). Au aparut astfel concepte noi, ca, de exemplu, cel al canalelor ionice operate mecanic (38, 58).
S-au facut incercari de a integra intr-un lou unitar datele obtinute in cele mai variate tipuri de experimente de patch-clamp, la nilul unui singur tip de tesut (12, 74). S-au incercat primele teoretizari asupra selectivitatii canalelor ionice (Imoto) sau asupra dirsitatii lor {16, 22, 37, 79), asupra cineticii de deschidere (sau oscilatie) a variatelor tipuri de canale ionice operate de voltaj sau modulate de nucleotizi ciclici (7), asupra mecanismelor de interntie farmacologica asupra unora dintre aceste canale. Participarea unor defecte genetice la generarea unor disfunctii ale unor tipuri de canale ionice a fost studiata si urmata de incercari de a aplica, in scop medical, metode de terapie genica, cu scopul de a corecta aceste disfunctii (1).
