@phdthesis{Stolzenburg2016,
  author    = {Stolzenburg, Antje},
  title     = {Bittergeschmacksrezeptoren des peripheren und zentralen Nervensystems},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-92397},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {XVII, 155},
  year      = {2016},
  abstract  = {Der Bittergeschmack warnt den Organismus vor potentiell verdorbener oder giftiger Nahrung und ist somit ein wichtiger Kontrollmechanismus. Die initiale Detektion der zahlreich vorkommenden Bitterstoffe erfolgt bei der Maus durch 35 Bitterrezeptoren (Tas2rs), die sich im Zungengewebe befinden. Die Geschmacksinformation wird anschließend von der Zunge {\"u}ber das periphere (PNS) ins zentrale Nervensystem (ZNS) geleitet, wo deren Verarbeitung stattfindet. Die Verarbeitung der Geschmacksinformation konnte bislang nicht g{\"a}nzlich aufgekl{\"a}rt werden. Neue Studien deuten auf eine Expression von Tas2rs auch im PNS und ZNS entlang der Geschmacksbahn hin. {\"U}ber Vorkommen und Aufgaben dieser Rezeptoren bzw. Rezeptorzellen im Nervensystem ist bislang wenig bekannt. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Tas2r-Expression in verschiedenen Mausmodellen untersucht, Tas2r-exprimierende Zellen identifiziert und deren Funktionen bei der {\"U}bertragung der Geschmacksinformationen analysiert. Im Zuge der Expressionsanalysen mittels qRT-PCR konnte die Expression von 25 der 35 bekannten Bittergeschmacksrezeptoren im zentralen Nervensystem der Maus nachgewiesen werden. Die Expressionsmuster im PNS sowie im ZNS lassen dar{\"u}ber hinaus Vermutungen zu Funktionen in verschiedenen Bereichen des Nervensystems zu. Basierend auf den Ergebnissen der Expressionsanalysen war es m{\"o}glich, stark exprimierte Tas2rs mittels In-situ-Hybridisierung in verschiedenen Zelltypen zu visualisieren. Des Weiteren konnten immunhistochemische F{\"a}rbungen unter Verwendung eines genetisch modifizierten Mausmodells die Ergebnisse der Expressionsanalysen best{\"a}tigen. Sie zeigten eine Expression von Tas2rs, am Beispiel des Tas2r131-Rezeptors, in cholinergen, dopaminergen, GABAergen, noradrenergen und glycinerg-angesteuerten Projektionsneuronen sowie in Interneuronen. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen daher erstmals das Vorkommen von Tas2rs in verschiedenen neuronalen Zelltypen in weiten Teilen des ZNS. Dies l{\"a}sst den Schluss zu, dass Tas2r-exprimierende Zellen potentiell multiple Funktionen innehaben. Anhand von Verhaltensexperimenten in genetisch modifizierten M{\"a}usen wurde die m{\"o}gliche Funktion von Tas2r131-exprimierenden Neuronen (Tas2r131-Neurone) bei der Geschmackswahrnehmung untersucht. Die Ergebnisse weisen auf eine Beteiligung von Tas2r131-Neuronen an der Signalweiterleitung bzw. -verarbeitung der Geschmacksinformation f{\"u}r eine Auswahl von Bittersubstanzen hin. Die Analysen zeigen dar{\"u}ber hinaus, dass Tas2r131-Neuronen nicht an der Geschmackswahrnehmung anderer Bitterstoffe sowie Geschmacksstimuli anderer Qualit{\"a}ten (s{\"u}ß, umami, sauer, salzig), beteiligt sind. Eine spezifische „Tas2r131-Bittergeschmacksbahn", die mit anderen potentiellen „Bitterbahnen" teils unabh{\"a}ngige, teils {\"u}berlappende Signalwege bzw. Verarbeitungsbereiche besitzt, bildet eine m{\"o}gliche zellul{\"a}re Grundlage zur Unterscheidung von Bitterstoffen. Die im Rahmen dieser Arbeit entstandene Hypothese einer potentiellen Diskriminierung von Bitterstoffen soll daher in weiterf{\"u}hrenden Studien durch die Etablierung eines Verhaltenstest mit M{\"a}usen gepr{\"u}ft werden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Lossow2011,
  author    = {Loßow, Kristina},
  title     = {Erzeugung und Charakterisierung von Mausmodellen mit lichtsensitivem Geschmackssystem zur Aufkl{\"a}rung der neuronalen Geschmackskodierung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-58059},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2011},
  abstract  = {Die Wahrnehmung von Geschmacksempfindungen beruht auf dem Zusammenspiel verschiedener Sinneseindr{\"u}cke wie Schmecken, Riechen und Tasten. Diese Komplexit{\"a}t der gustatorischen Wahrnehmung erschwert die Beantwortung der Frage wie Geschmacksinformationen vom Mund ins Gehirn weitergeleitet, prozessiert und kodiert werden. Die Analysen zur neuronalen Prozessierung von Geschmacksinformationen erfolgten zumeist mit Bitterstimuli am Mausmodell. Zwar ist bekannt, dass das Genom der Maus f{\"u}r 35 funktionelle Bitterrezeptoren kodiert, jedoch war nur f{\"u}r zwei unter ihnen ein Ligand ermittelt worden. Um eine bessere Grundlage f{\"u}r tierexperimentelle Arbeiten zu schaffen, wurden 16 der 35 Bitterrezeptoren der Maus heterolog in HEK293T-Zellen exprimiert und in Calcium-Imaging-Experimenten funktionell charakterisiert. Die Daten belegen, dass das Funktionsspektrum der Bitterrezeptoren der Maus im Vergleich zum Menschen enger ist und widerlegen damit die Aussage, dass humane und murine orthologe Rezeptoren durch das gleiche Ligandenspektrum angesprochen werden. Die Interpretation von tierexperimentellen Daten und die {\"U}bertragbarkeit auf den Menschen werden folglich nicht nur durch die Komplexit{\"a}t des Geschmacks, sondern auch durch Speziesunterschiede verkompliziert. Die Komplexit{\"a}t des Geschmacks beruht u. a. auf der Tatsache, dass Geschmacksstoffe selten isoliert auftreten und daher eine Vielzahl an Informationen kodiert werden muss. Um solche geschmacksstoffassoziierten Stimuli in der Analyse der gustatorischen Kommunikationsbahnen auszuschließen, sollten Opsine, die durch Licht spezifischer Wellenl{\"a}nge angeregt werden k{\"o}nnen, f{\"u}r die selektive Ersetzung von Geschmacksrezeptoren genutzt werden. Um die Funktionalit{\"a}t dieser angestrebten Knockout-Knockin-Modelle zu evaluieren, die eine Kopplung von Opsinen mit dem geschmacksspezifischen G-Protein Gustducin voraussetzte, wurden Oozyten vom Krallenfrosch Xenopus laevis mit dem Zwei-Elektroden-Spannungsklemm-Verfahren hinsichtlich dieser Interaktion analysiert. Der positiven Bewertung dieser Kopplung folgte die Erzeugung von drei Mauslinien, die in der kodierenden Region eines spezifischen Geschmacksrezeptors (Tas1r1, Tas1r2, Tas2r114) Photorezeptoren exprimierten. Durch RT-PCR-, In-situ-Hybridisierungs- und immunhistochemische Experimente konnte der erfolgreiche Knockout der Rezeptorgene und der Knockin der Opsine belegt werden. Der Nachweis der Funktionalit{\"a}t der Opsine im gustatorischen System wird Gegenstand zuk{\"u}nftiger Analysen sein. Bei erfolgreichem Beleg der Lichtempfindlichkeit von Geschmacksrezeptorzellen dieser Mausmodelle w{\"a}re ein System geschaffen, dass es erm{\"o}glichen w{\"u}rde, gustatorische neuronale Netzwerke und Hirnareale zu identifizieren, die auf einen reinen geschmacks- und qualit{\"a}tsspezifischen Stimulus zur{\"u}ckzuf{\"u}hren w{\"a}ren.},
  language  = {de}
}