@phdthesis{Schewe2008,
  author    = {Schewe, Bettina},
  title     = {R{\"a}umliche und zeitliche Aspekte der intrazellul{\"a}ren pH-Regulation in Epithelien},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-26879},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2008},
  abstract  = {Die Speicheldr{\"u}sen der Schmeißfliege Calliphora vicina produzieren bei Stimulierung mit dem Neurohormon Serotonin (5-Hydroxytryptamine, 5-HT) einen KCl-reichen Prim{\"a}rspeichel. Der transepitheliale K+-Transport wird durch eine apikal lokalisierte vakuol{\"a}re H+-ATPase (V-ATPase) energetisiert. Stimulierung der Speicheldr{\"u}sen mit 5-HT aktiviert die apikale V-ATPase, die Protonen aus der Zelle in das Dr{\"u}senlumen transportiert. Trotz des ausw{\"a}rts gerichteten Protonentransportes f{\"u}hrt die 5-HT-Stimulierung kurioserweise zu einer intrazellul{\"a}ren Ans{\"a}uerung. Die Ursachen dieser 5-HT-induzierten Ans{\"a}uerung waren unzureichend untersucht. Deshalb war das Ziel dieser Arbeit die Identifikation aller Transporter, die an der intrazellul{\"a}ren pH-(pHi)-Regulation in unstimulierten Speicheldr{\"u}sen von Calliphora vicina beteiligt sind und an der Entstehung und Regulation der 5-HT-induzierten pHi-{\"A}nderungen mitwirken. Von besonderem Interesse war hierbei die funktionelle Mitwirkung der V-ATPase, deren Beteiligung an der pHi-Regulation in tierischen Zellen bisher wenig untersucht war. Wesentliche Ergebnisse dieser Arbeit waren: • Messungen des pHi-Wertes in der unstimulierten Dr{\"u}se zeigten, dass vor allem die V-ATPase und mindestens ein Na+-abh{\"a}ngiger HCO3--Transporter an der Aufrechterhaltung des Ruhe-pHi beteiligt sind. • Zur Wiederherstellung des Ruhe-pHi nach einer intrazellul{\"a}ren Ans{\"a}uerung (NH4Cl-Vorpuls) tragen ebenfalls im Wesentlichen die V-ATPase und mindestens ein Na+-abh{\"a}ngiger HCO3--Transporter bei. Der Na+/H+-Antiporter hat in der unstimulierten Dr{\"u}se keinen messbaren Einfluss auf den Ruhe-pHi. • Die Wiederherstellung des Ruhe-pHi nach einer intrazellul{\"a}ren Alkalisierung (Na-acetat-Vorpuls) ist Cl--abh{\"a}ngig, aber auch unter extremen Bedingungen waren die Zellen noch in der Lage sich vollst{\"a}ndig von einer intrazellull{\"a}ren Alkalisierung zu erholen. Einen entscheidenden Anteil daran hat offenbar die hohe intrazellul{\"a}re Pufferkapazit{\"a}t. • Ein Na+-abh{\"a}ngiger Glutamat-Transporter ist per se kein pHi-regulierender Transporter, seine Aktivit{\"a}t hat jedoch Einfluss auf den Ruhe-pHi in der unstimulierten Speicheldr{\"u}se von Calliphora vicina. • 10 nM 5-HT induzieren in den Calliphora Speicheldr{\"u}sen eine intrazellul{\"a}re Ans{\"a}uerung. An dieser Ans{\"a}uerung ist der Na+/H+-Antiporter entscheidend beteiligt. Auch eine klare Cl--Abh{\"a}ngigkeit der 5-HT-induzierten Ans{\"a}uerung konnte beobachtet werden. Wahrscheinlich ist eine gekoppelte Aktivit{\"a}t von Na+/H+-Antiporter und Cl-/HCO3--Antiporter. • Messungen mit einem O2-empfindlichen Fluoreszenzfarbstoff zeigten, dass Stimulierung der Speicheldr{\"u}sen mit 5-HT die Zellatmung aktivierte. Der cAMP- und der IP3/Ca2+-Weg tragen auf komplexe Weise zu der 5-HT-induzierten Aktivierung der Zellatmung und damit auch zu den 5-HT-induzierten pHi-{\"A}nderungen bei. • Mit molekularbiologischen Untersuchungen ist es gelungen den Na+-abh{\"a}ngigen Glutamat-Transporter, den Na+/H+-Antiporter, die Carboanhydrase und die Untereinheit C der V-ATPase in den Calliphora Speicheldr{\"u}sen direkt nachzuweisen. Zudem konnte erstmals der direkte Nachweis f{\"u}r die Expression eines nH+/K+-Antiporters in den Speicheldr{\"u}sen von Calliphora vicina erbracht werden. Diese Arbeit trug ganz wesentlich zum Verst{\"a}ndnis der pHi-Regulation in der unstimulierten und stimulierten Speicheldr{\"u}se von Calliphora vicina bei. Mechanismen die zur Aufrechterhaltung und Wiederherstellung des Ruhe-pHi nach einer intrazellul{\"a}ren Ans{\"a}uerung bzw. Alkalisierung beitragen, konnten mit pHi-Messungen und auch molekularbiologisch nachgewiesen werden. Die Mechanismen, welche die 5-HT-induzierte intrazellul{\"a}re Ans{\"a}uerung verursachen, konnten ebenfalls aufgekl{\"a}rt werden. Zudem wurde an den Calliphora Speicheldr{\"u}sen eine neue optische Methode zur Messung des O2-Verbrauchs in tierischen Geweben etabliert.},
  language  = {de}
}