Heiland, Bettina (2003)
Die nicht-cholinerge Funktion der Azetylcholinesterase in dopaminergen Gebieten des ZNS in gesunden, pathologischen und sich entwickelnden Systemen.
Technische Universität Darmstadt
Dissertation, Erstveröffentlichung

Kurzbeschreibung (Abstract)

Die exakte Rolle und Funktion des ZNS ist sehr komplex, und bleibt weiterhin, trotz jahrzehntelanger Forschung unverstanden. Fehlfunktionen der Basalganglien führen zu verschiedenen neurologischen Erkrankungen, wie z.B. Morbus Alzheimer, Hemibalismus und Morbus Parkinson, welches von besonderem Interesse für diese Studie ist. Das Hauptinteresse in dieser Dissertation gilt der Substantia nigra, besonders das Zusammenspiel von Dopamin und der Acetylcholinesterase in dieser Region. Das Verstehen der Mechanismen, in Entwicklung und Regeneration von dopaminergen Nervenzellen im nigro-striatalen Weg, ist wichtig, seit wir wissen, dass das Sterben dieser Nervenzellen zu Morbus Parkinson führt. Viele Neurotransmitter oder Neuromodulatoren sind im ZNS gefunden, die Verteilung, Nervenfaserverbindungen und Ultrastruktur der Proteinstrukturen erforscht, doch leider ist wenig bekannt über ihre Funktionen. Kolokalisation von klassischen Neurotransmittern mit Neuropeptiden ist in verschiedenen Teilen des Zentralnervensystems weit verbreitet. Der Material- und Methodenteil gibt ausführliche Informationen über die experimentellen Vorgehensweisen. Besondere Aufmerksamkeit gilt dem On-line System, welches nur im Labor von Frau Prof. Greenfield etabliert ist. Die Abschnitte der Doktorarbeit, die sich mit den Ergebnissen beschäftigen, gliedern sich auf in drei Teile. Der erste Teil der Experimente beschäftigt sich mit dem Zusammenspiel zwischen Dopamin, der Regulation von Acetylcholinesterase-Ausschüttung in der Substantia nigra der Ratte und dem auftretenden Verhalten nach der Gabe verschiedener Pharmaka in gesunden und 6-Hydroxydopamin-Tieren. Die Experimente zeigten, dass die Gabe von Amphetamin einen signifikanten Einfluss auf die Ausschüttung von AChE und Verhalten hatte. Die lokale oder systemische Gabe von Amphetamin erhöhte signifikant die Ausschüttung von AChE aus der Substantia nigra und führte zu einer Veränderung des korrelierten Verhaltens in gesunden Tieren. Apomorphin, Quinpirol und NMDA zeigten einen schwächeren Effekt. Vorbehandlung mit dem Neurotoxin reduzierte signifikant die AChE-Ausschüttung in der Substantia nigra und den Dopamingehalt im ipsilateralen Striatum. Lokal appliziertes Amphetamin in kranken Tieren zeigte keine signifikante AChE-Ausschüttung, aber eine Normalisierung des krankhaften Verhaltens. Systemisch Verabreichtes Amphetamin dagegen führte zu einem signifikanten Anstieg der AChE, und einem Anstieg der Kreisbewegungen in ipsilateraler als auch kontralateraler Richtung. Scheinoperierte Tiere zeigten die gleichen Ergebnisse. Im zweiten Teil der Arbeit wurde erstmalig eine organotypische Kultur der Mittelhirne von Hühnerembryonen (E 18, Gallus gallus domesticus) etabliert. Ziel war es, die Entwicklung von dopaminergen Neuronen im ventralen Mesencephalon und ihre Regeneration zu studieren. Es gelang diese einzelnen Mittelhirnschnitte vom Huhn zu kultivieren. Im Anschluss an die Kultivierung wurden die Schnitte für Tyrosinhydroxylase gefärbt. In Kulturen, behandelt mit AChE, tyrosinhydroxylase positives Neuritenwachstum war unverändert. Wohingegen die Zugabe von BW284c51, ein AChE-Hemmer, Zelltod herbeiführte. Im Diskussionsteil werden die Ergebnisse und die daraus gewonnenen Entschlüsse im Licht früherer Veröffentlichungen erörtert. Weiterhin auch die Möglichkeit des Zusammenspiels von Dopamin und der Acetylcholinesterase, auch im Hinblick zukünftiger Bemühungen.

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