Nachmansohn und Machado zeigten 1943, dass neuronales ACh durch die ChAT aus AcetylCoA und Cholin synthetisiert wird (NACH-MANSOHN ET AL. 1943). Cholin wird über den hochaffinen CHT1 in die Zelle aufgenommen. Dies ist der geschwindigkeitsbestimmende Schritt in der ACh Synthese (OKUDA ET AL. 2000A/B, APPARSUNDARAM ET AL. 2000). Der hochaffine Cholintransport ist seit längerem bekannt, das verantwortliche Protein konnte erst im Jahre 2000 durch Okuda et al. kloniert werden (OKUDA ET AL. 2000A/B). ACh existiert nachgewiesenermaßen in nicht-neuronalen Geweben. Ein-zelne, nicht-neuronale Komponenten des cholinergen Systems konnten bisher in einer Vielzahl unterschiedlicher Gewebe, wie z.B. in Haut/Haarfollikeln, Pulmonalarterien und Keratinozyten, mittels verschiedenster Methoden nachgewiesen werden (JOHANSSON ET AL. 1993, GRANDO ET AL. 1993, HABERBERGER ET AL. 2000). Die bisherigen Untersuchungen über nicht-neuronale Komponenten des choliner-gen Systems wiesen bisher nur einzelne Bestandteile in verschie-denen Geweben nach. Ein Nachweis, dass CHT1, ChAT und VAChT gleichzeitig im selben nicht-neuronalen Gewebe existieren, wurde bisher nicht erbracht. Daraus ergeben sich, exemplarisch für das Trachealepithel der Ratte, folgende Fragestellungen:
1. Lassen sich auf molekularer Ebene die mRNAs von CHT1, VAChT und ChAT im Trachealepithel der Ratte nachweisen?
2. Kann darüber hinaus VAChT Protein mittels Immunfluoreszenz im Trachealepithel gezeigt werden?
3. Ist es mit Hilfe der laserunterstützten Mikrodissektion mög- lich, Trachealepithel der Ratte für eine anschließende mRNA Analyse zu gewinnen?
4. Kann eine differenzierte Isolierung der einzelnen Trachealepithel-zellen mittels der laserunterstützten Mikrodissektion erfolgen?Mittels der laserunterstützten Mikrodissektion ist es aufgrund tech-nischer Gegebenheiten des Lasers sowie der Vorbereitung der Trachealschnitte zur Mikrodissektion nicht möglich, einzelne der 6 verschiedenen Zelltypen des Trachealepithels gezielt zu isolieren. Es konnte jedoch für den Gesamtverband mRNA für CHT1, ChAT und VAChT nachgewiesen werden. Darüber hinaus gelang es durch Immunfluoreszenzuntersuchungen am selben Gewebe, das VAChT Protein in den Vesikeln sekretorischer Zellen im apikalen Zellanteil nachzuweisen. Demzufolge speichern im Epithel nur sekretorische Zellen ACh vesikulär und setzen es dann exozytotisch frei. In anderen Zelltypen des Trachealepithels scheint eine andere Speicher- bzw. Freisetzungsform vorzuliegen. Aufgrund der Ergebnisse dieser Arbeit sowie weiterer Untersuchungen der Arbeitsgruppe (PFEIL ET AL. 2003A/B) ist eine luminale Sekretion des epithelial synthetisierten ACh anzunehmen. Hier kann ACh zum einen an der Steuerung epithelialer Funktionen, wie z.B. Steigerung der Schlagfrequenz von Zilien oder Stimulation der Muzinfrei-setzung, beteiligt sein (DWYER ET AL. 1992, WESSLER ET AL. 2001D). Darüber hinaus ist an eine cholinerge Regulation intraluminal befindlicher Zellen, wie z.B. Makrophagen, zu denken. Neben dieser luminalen Sekretion konnte kürzlich eine basal gerichtete Abgabe von ACh gezeigt werden. Moffatt et al. zeigten eine durch Serotonin vermittelte Bronchokonstriktion, welche maßgeblich durch ACh-Freisetzung aus dem Epithel induziert wurde (MOFFAT ET AL. 2004). Für die basolaterale ACh-Freisetzung im respiratorischen Epithel ist am ehesten OCT3 verantwortlich, da weder CHT1 in der basolateralen Membran noch VAChT in basal sezernierten Vesikel nachweisbar ist (LIPS ET AL. 2004). Zusammenfassend weist das Trachealepithel an der luminalen Seite die von Neuronen bekannten molekularen Komponenten des cholinergen Systems auf, während eine basolaterale Freisetzung über andere Wege erfolgt.
Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
