Untersuchungen zur Charakterisierung der an der Regulation des ziliären Transports beteiligten nikotinischen Acetylcholinrezeptoren im Trachealepithel der Maus
Lade...
Datum
Autor:innen
Betreuer/Gutachter
Weitere Beteiligte
Beteiligte Institutionen
Herausgeber
Zeitschriftentitel
ISSN der Zeitschrift
Bandtitel
Verlag
Lizenz
Zitierlink
Zusammenfassung
ACh ist ein klassischer Neurotransmitter, der ebenfalls von vielen non-neuronalen Geweben, so auch Trachealepithelzellen, synthetisiert wird und seine Wirkung über MR und nAChR vermittelt. In non-neuronalen Zellen des Trachealepithels ist die Beteiligung der M3R an der Regulation des Zilienschlags bereits bekannt, und in einer vorangegangenen Promotionsarbeit konnte gezeigt werden, dass durch Stimulation nAChR mittels Nikotin die PTG im Trachealepithel der Maus Zilien-vermittelt gesteigert wird. Die von unserer Arbeitsgruppe etablierte Methode zur Messung der PTG ermöglicht es, die ziliäre Komponente des Partikeltransports unabhängig vom Einfluss der unter normalen physiologischen Bedingungen die Zilien bedeckenden Mukusschicht zu beurteilen. Der Vorteil dieser Methode ist, dass nicht die Funktion einzelner Zilien, sondern der gerichtete Partikeltransport über einem relativ großen Abschnitt der Trachea gemessen wird. Ziel der vorliegenden Arbeit war es zu untersuchen, welche nAChR-Untereinheiten an der Regulation der Zilien-vermittelten PTG beteiligt sind.Die nAChR sind in der Zellmembran lokalisierte Liganden-gesteuerte Ionenkanäle, von denen bis heute insgesamt 17 verschiedene Untereinheiten bekannt sind. Daraus ergibt sich eine Vielzahl möglicher zusammengesetzter Rezeptorsubtypen. Die unterschiedliche Zusammensetzung und Stöchiometrie der Rezeptoren beeinflussen dabei nicht nur die Ionenselektivität, sondern resultieren auch in unterschiedlichen Affinitäten für Liganden. Aufgrund dieser Ligandenaffinität konnten zur Abklärung der Beteiligung einzelner Rezeptorsubtypen an der PTG spezifische Antagonisten verschiedener Untereinheiten eingesetzt werden.Im Anschluss an PTG-Versuche mit erfolgreicher Nikotin-Stimulation wurde das Trachealepithel abgeschabt und in RT-PCR-Untersuchungen die Expression der nAChR-Untereinheiten untersucht. Aufgrund des ermittelten Expressionsprofil wurden in anschließenden PTG-Versuchen die Antagonisten DhbE (gegen die a4b2-, a3b2-, a3b4-Untereinheiten), a-BTX (gegen die a7- und a9-Untereinheiten) sowie Strychnin (gegen die a9a10-Untereinheit) eingesetzt und deren konzentrationsabhängige Wirkung ermittelt. Darüber hinaus wurden PTG-Versuche an a3-BAC-transgenen eGFP-Mäusen, die neben der Expression von eGFP unter dem Promoter der a3-Untereinheit des nAChR eine Überexpression der b4-Untereinheit aufweisen, durchgeführt, um den möglichen Einfluss der b4-Untereinheit auf die PTG zu untersuchen. In allen durchgeführten Versuchen wurde durch abschließende Zugabe von ATP die Vitalität der Trachea überprüft.Weder die Inhibition der a4b2-, a3b2-, a3b4-Untereinheiten durch DhbE und der a7- und a9-Untereinheiten durch a-BTX, noch die Überexpression der b4-Untereinheit hatten Einfluss auf den durch Nikotin induzierten Anstieg der PTG. Ausschließlich Strychnin, ein Antagonist der a9a10-Untereinheit, war in der Lage, die durch Nikotin induzierte Steigerung der PTG vollständig zu hemmen. In dem ermittelten Expressionsprofil wurden in allen untersuchten Trachealepithelproben die Untereinheiten a10 und b2 detektiert, während die a9-Untereinheit in lediglich 20 % der Proben nachgewiesen wurde. Dieses Ergebnis steht im Gegensatz zu Publikationen, in denen die a10-Untereinheit bisher ausschließlich als funktionelle Einheit zusammen mit der a9-Untereinheit beschrieben wurde. An diesem a9a10-Rezeptor wurde darüber hinaus Nikotin als Antagonist bzw. als wirkungslos beschrieben, während es in den von uns durchgeführten Versuchen einen Anstieg der PTG bewirkte. Diese Ergebnisse lassen auf die Existenz eines neuen, bisher nicht beschriebenen Rezeptors, der die a10-Untereinheit beinhaltet, schließen, der maßgeblich an der Regulation der durch Nikotin induzierten Steigerung der PTG beteiligt ist.Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
Beschreibung
Anmerkungen
Erstpublikation in
Giessen; DVG Service: http://www.dvg.net/