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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:bsz:25-opus-1077
URL: http://www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/107/


Jacobi, Christoph

Messung der Zell-Zell Kopplung in Kolonkryptzellen der Ratte

Measurement of Cell-to-Cell Coupling in Rat Colonic Crypt Cells

Dokument1.pdf (1.056 KB) (md5sum: d644752b1502c6667e55c93737757092)

Kurzfassung in Deutsch

Gekoppelte Zellen kommen nahezu überall im Körper vor und können mit Hilfe kommunikativer Zellkontakte eine Reihe von Funktionen erfüllen. So können die Zellen exokriner Drüsen durch die Kopplung über gap junctions als funktionelles Synzytium arbeiten. Auch die Kolonkrypte hat Eigenschaften, die denen der exokrinen Drüsen sehr stark ähneln. Die Zellen der Kryptbasis entsprechen einem Drüsenazinus, die Zellen der Kryptmitte und -oberfläche einem Ausführungsgang. Es war bisher nicht bekannt, ob die Zellkopplung für die Funktion des Epithels der Kolonkrypte von Bedeutung ist.
Ziel der vorliegenden Untersuchung war es, herauszufinden, ob die Enterozyten in der Krypte des distalen Rattenkolons über gap junctions gekoppelt sind.
Zu diesem Zweck wurde eine Methode entwickelt, die es ermöglicht, gleichzeitig das Membranpotential und die Verteilung des Farbstoffes Lucifer Yellow in einem einzelnen Enterozyten zu dokumentieren. Die Messung des Membranpotentials diente dabei der notwendigen Feststellung der Vitalität der untersuchten Zellen. Die Verteilung des Indikatorfarbstoffes ist ein Maß für die Zellkopplung.
Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, daß sich Lucifer Yellow an allen untersuchten Abschnitten der Kolonkrypte nur in der Zelle verteilte, die mit der Saugelektrode abgeleitet wurde. Auch nach Gabe von Carbachol und Forskolin, auf die die Zellen mit Änderungen des Membranpotentials und der Zellmembranleitfähigkeit reagierten, veränderte sich die Verteilung von Lucifer Yellow nicht. Dies deutet darauf hin, daß die untersuchten Zellen nicht über gap junctions gekoppelt waren.
Auch die Untersuchungen mit der Technik der Fluoreszenzerholung nach Ausbleichen eines Farbstoffes sprechen gegen eine Kopplung dieser Zellen.
Die vorgelegte Arbeit zeigt zum ersten Mal an intaktem Gewebe, daß die Zellen des Kryptepithels des distalen Rattenkolons nicht über gap junctions gekoppelt sind. Die funktionelle Arbeitseinheit der Dickdarmschleimhaut ist der einzelne Enterozyt.


Kurzfassung in Englisch

Epithelial cells such as those of exocrine glands (pancreatic, lacrimal, salivary, sweat and gastric glands) are intimately linked together by gap junctions. Due to this close junctional coupling exocrine secretion occurs as the well concerted effort of a cell population. Colonic crypts show on the one hand anatomical and functional properties resembling those of exocrine glands (mostly crypt base) and on the other hand properties of absorbing cells (mostly surface cells). In the mid crypt, depending on the functional status, absorption and secretion can occur. The present study was aimed to examine whether rat distal colonic crypt cells co-ordinate their functional status by cell-to-cell coupling. Two types of measurements were performed in combination: as an independent assessment of cell viability the membrane voltage (Vm) was measured with the fast whole cell patch clamp technique. To investigate cellular coupling simultaneously Lucifer Yellow (LY) (MG 443) distribution was visualized using digital video imaging. LY (500 µmol/l) was included into the patch pipette filling solution. The recorded Vm was -73.4 ± 2.3 mV in crypt base cells (n=15), -63.7 ± 2.1 mV in mid-crypt cells (n=17) and -52.3 ± 2.9 mV in crypt surface cells. All tested cells reversibly responded as previously shown to carbachol (100 µmol/l) with a persistent hyperpolarization. Activation of Cl- secretion by elevation of cAMP with forskolin (5 µmol/l) led to a reversible depolarization. Throughout the duration of each individual experiment (mean experimental time in basal cells: 18.3 ± 2.5 min, in mid-crypt cells: 19.6 ± 3.4 min and in crypt surface cells: 11.7 ± 3.4 min) LY dye distribution was solely confined to the patched cell. These data indicate that colonic crypt cells are not coupled by gap junctions under resting conditions and in the presence of secretagogues.


SWD-Schlagwörter: Kolon , Ratte , Dickdarmschleimhaut , Gap junction , Darmkrypte
Freie Schlagwörter (deutsch): Zellkopplung , Konnexon , Fluoreszenzfarbstoff
Freie Schlagwörter (englisch): Colonic crypt , Cell-to-cell coupling , Colon , Exocrine secretion , Lucifer Yellow
Institut: Physiologisches Inst. II
Fakultät: Medizinische Fakultät / Universitätsklinikum (bis Sept. 2002)
DDC-Sachgruppe: Medizin und Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Erstgutachter: Greger, Rainer F (Prof. Dr. med)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 06.11.2000
Erstellungsjahr: 2000
Publikationsdatum: 14.09.2000
Bemerkung: Parallele Veröffentlichung:
Jacobi C, Leipziger J, Nitschke R, Ricken S, Greger R (1998) Measurement of Cell-to-Cell Coupling in Rat Colonic Crypt Cells with Lucifer Yellow. Pflügers Arch Europ J Physiol 436: 83-89
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