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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:bsz:25-opus-32265
URL: http://www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/3226/


Rutz, Susanne

Präsynaptische Modulation der Neurotransmitterfreisetzung in definierten Hirnregionen von Ratte und Maus: Einfluss auf kognitive Fähigkeiten?

Presynaptic modulation of neurotransmitter release in defined brain regions of rat and mouse: influence on cognition?

Dokument1.pdf (1.543 KB) (md5sum: af4b03ab444880df2b045ff3416c7518)

Kurzfassung in Deutsch

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der präsynaptischen Modulation der Neurotransmission in unterschiedlichen Hirnregionen von Ratte und Maus, die maßgeblich an kognitiven Funktionen beteiligt sind.
Im Septum der Ratte wurde die präsynaptische Modulation der Serotoninfreisetzung in drei Kerngebieten(laterales-, mediales Septum und diagonales Band von Broca), in Hippocampus und Cortex von 5-HT1B Rezeptor
Knockout (KO) Mäusen die infolge des Rezeptor Knockouts veränderte Modulation der 5-HT- und Acetylcholin (ACh) Freisetzung und schließlich im Striatum, sowie im entorhinalen- und präfrontalen Cortex alter Ratten die präsynaptische Modulation der Dopamin (DA) Freisetzung untersucht. Im Falle der alten Ratten
wurde darüber hinaus der Frage nachgegangen, ob altersbedingte neurobiologische Veränderungen in den untersuchten Hirnregionen mit dem Ausmaß der unterschiedlichen kognitiven Beeinträchtigung dieser Tiere
korrelieren. Zur Untersuchung der Neurotransmission und ihrer präsynaptischen Modulation wurde eine Superfusionsmethode verwendet. Präsynaptische Rezeptoren konnten dabei mit diversen selektiven Agonisten und Antagonisten charakterisiert werden. Neurochemische Bestimmungen dienten zur Ermittlung weiterer Parameter. Mit alten Ratten (und einer Gruppe junger Kontrolltiere) wurden verschiedene Verhaltensexperimente zur Darstellung ihrer kognitiven Fähigkeiten durchgeführt.
In allen septalen Kerngebieten konnte durch elektrische Stimulation eine Aktionspotential-induzierte, exozytotische 5-HT Freisetzung verursacht werden, die durch 5-HT1B-, Alpha2-,µ- und kappa-Opioid-Rezeptoren, nicht jedoch durch A1-, D2- und delta-Rezeptoren beeinflusst werden konnte. Die Existenz von GABAB-Rezeptoren blieb fraglich. Die 5-HT Freisetzung in Hippocampus und Cortex von 5-HT1B-KO Mäusen wird nicht länger durch den 5-HT1B-Rezeptor beeinflusst, durch den Wegfall der Autoinhibition ist die 5-HT Transmission in beiden
Geweben erhöht. Die ACh-Freisetzung wird im Hippocampus von WT- nicht jedoch von KO Mäusen über 5- HT1B-Rezeptoren gehemmt und im Cortex auf indirektem Wege gesteigert. 5-HT- und ACh-Freisetzung korrelieren bei WT Mäusen im Hippocampus signifikant positiv und im Cortex tendenziell negativ. In KO
Mäusen ist dieses Bild analog aber nicht signifikant. Bei alten Ratten scheint die Beeinträchtigung des Referenzgedächtnisses mit der D2- und 5-HT1B-Rezeptorvermittelten Regulation dopaminerger Transmission im Striatum zusammenzuhängen. Die L-Sulpirid- und GR-55,562- induzierte Steigerung der elektrisch evozierten DA-Freisetzung korreliert positiv mit den Leistungen im Water Maze, aber negativ mit der Kontext assoziierten konditionierten Angst. Somit sind die Auswirkungen neuropharmakologischer Veränderungen stets von der
Art der durchgeführten Verhaltenstests abhängig. Insgesamt kann die im Titel gestellte Frage mit "ja" beantwortet werden.


Kurzfassung in Englisch

This study examined the presynaptic modulation of neurotransmission in different brain regions of rat and mouse and its possible influence on cognition.
It consists of three different experiment blocks. Presynaptic modulation of serotonin release in the rat septum (subdivided in lateral and medial septum and diagonal band of Broca), changes of acetylcholine and serotonin release and its presynaptic modulation in hippocampus and cortex of 5-HT1B knockout mice and finally the presynaptic modulation of dopamine release in striatum, prefrontal and entorhinal cortex of aged rats. In the last case, the correlation of aged related cognitive changes and changes in the transmitter release was examined, too.
To measure the transmitter release, a superfusion method was used. Different selective receptor agonists and antagonists were used, to characterize the presynaptic receptors. Neurochemical methods served to maintain further parameters. Aged rats were tested in some behavioural experiments, to measure their cognitive capabilities.
In the whole septal region, an action potential evoked, exocytotic serotonin release was obtained, which could be influenced via 5-HT1B-, α2-, μ and κ-opioid-receptors, but not via A1-, D2- and δ-receptors. The influence of GABAB-receptors was not clear.
Serotonin release in hippocampus and cortex of 5-HT1B knockout mice can not be influenced by 5-HT1B receptors anymore, which leads to a higher over all 5-TH transmission due to the loss of inhibitory auto-inhibition. ACh release in hippocampus of wt mice was inhibited via 5-HT1B agonists but could not be influenced in ko mice. In cortical tissue, 5-HT1B agonists increased the ACh release most likely through indirect effects. In hippocampus of wt mice, the correlation of 5-HT and ACh release was significantly positive, while it had a negative tendency in the cortex. In knockout mice, the pattern was the same, but not significant.
The reference memory of aged rats seems to be correlated with regulation of dopamine release via the D2 and 5-HT1B receptors. L-sulpirid and GR-55,562- induced increase of electrically evoked dopamine release war positively correlated with performances in the water maze.


SWD-Schlagwörter: Serotonin , Acetylcholin , Dopamin , Kognition , Septum , Corpus striatum , Hippocampus , Großhirnrinde
Freie Schlagwörter (deutsch): präsynaptische Rezeptoren , Transmitterfreisetzung , Superfusion
Freie Schlagwörter (englisch): transmitter release , presynaptic receptors , cognition,
Institut: Inst. für Pharmakologie und Toxikologie
Fakultät: Fakultät für Chemie, Pharmazie und Geowissenschaften
DDC-Sachgruppe: Chemie
Dokumentart: Dissertation
Erstgutachter: Jackisch, Rolf (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 02.07.2007
Erstellungsjahr: 2007
Publikationsdatum: 19.09.2007
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