@phdthesis{Hille2006,
  author    = {Hille, Carsten},
  title     = {Charakterisierung von Transportmechanismen in der Speicheldr{\"u}se der Schabe Periplaneta americana},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-9422},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2006},
  abstract  = {Die Aktivierung der Speichelsekretion erfolgt in der innervierten Speicheldr{\"u}se der Schabe Periplaneta americana durch die biogenen Amine Dopamin (DA) und Serotonin (5-HT). Die Acini der Speicheldr{\"u}se sezernieren einen Prim{\"a}rspeichel, der in den Ausf{\"u}hrg{\"a}ngen modifiziert wird. Die durch DA und 5-HT aktivierten Signalwege sowie die an der Elektrolyt- und Fl{\"u}ssigkeitssekretion bzw. Speichel-modifikation beteiligten Transportmechanismen sind weitgehend unbekannt. Mikrofluorometrische Ca<sup>2+-, Na<sup>+- und pH-Messungen in Kombination mit pharmakologischen Experimenten, biochemische Messungen der Aktivit{\"a}ten von Ionentransport-ATPasen sowie videomikroskopische Analysen zu transepithelialen Wasserbewegungen wurden in dieser Arbeit durchgef{\"u}hrt. Sie sollten Informationen {\"u}ber die an der Speichelbildung und -modifikation beteiligten Transportmechanismen und die Signalwege liefern, welche durch DA und/oder 5-HT aktiviert werden. Wesentliche Ergebnisse dieser Arbeit waren: <ul> <li>Messungen des intrazellul{\"a}ren pH (pHi) in Gangzellen zeigten, dass isolierte Ausf{\"u}hrg{\"a}nge mit Acini bei Stimulierung mit DA und 5-HT stark ans{\"a}uerten. In isolierten Ausf{\"u}hrg{\"a}ngen ohne Acini verursachte nur DA eine schwache Ans{\"a}uerung. Da nur die Ausf{\"u}hrg{\"a}nge dopaminerg innerviert sind, die Acini jedoch dopaminerg und serotonerg, zeigt dieses Ergebnis, dass die DA- und/oder 5-HT-induzierte Prim{\"a}rspeichelbildung die Ursache f{\"u}r die pHi-{\"A}nderungen in den Gangzellen ist. pHi-Messungen in den Gangzellen geben also auch Hinweise auf Transportvorg{\"a}nge in den Acini.</li> <li> Der Na<sup>+-K<sup>+-2Cl<sup>--Symporter und der Cl<sup>--HCO3<sup>--Antiporter, gekoppelt mit dem Na<sup>+ H<sup>+-Antiporter (NHE) waren an der NaCl-Aufnahme in die peripheren Zellen der Acini zur Bildung des NaCl-reichen Prim{\"a}rspeichels beteiligt. Die Aktivit{\"a}t dieser Transporter hing von der CO2/HCO3<sup>--Verf{\"u}gbarkeit ab und war Ca<sup>2+-abh{\"a}ngig.</li> <li>Die starke Ans{\"a}uerung in den Gangzellen hing nicht von der Aktivit{\"a}t der apikalen vakuol{\"a}ren Protonen-ATPase (V-H<sup>+-ATPase), aber von der Aktivit{\"a}t der basolateralen Na<sup>+-K<sup>+-ATPase ab, die anscheinend in den Ausf{\"u}hrg{\"a}ngen die Speichelmodifikation energetisiert.</li> <li>In isolierten Ausf{\"u}hrg{\"a}ngen mit Acini waren die V-H<sup>+-ATPase und Na<sup>+-abh{\"a}ngige Transporter (u. a. NHE) an der Erholung von einer DA-induzierten oder einer NH4Cl-Vorpuls-induzierten Ans{\"a}uerung in den Gangzellen beteiligt. Bei der Regulation des pHi in unstimulierten Gangzellen spielten diese Transporter keine Rolle.</li> <li>In isolierten Ausf{\"u}hrg{\"a}ngen mit Acini induzierte DA in den Gangzellen einen Anstieg der [Na<sup>+]i und, zeitlich verz{\"o}gert, auch der [Ca<sup>2+]i. Der [Na<sup>+]i-Anstieg war von der Aktivit{\"a}t der Acini abh{\"a}ngig und erfolgte m{\"o}glicherweise {\"u}ber apikale Na+-Kan{\"a}le. Der [Ca<sup>2+]i-Anstieg war graduiert und tonisch. Der DA-induzierte [Na<sup>+]i-Anstieg in den Gangzellen und deren Depolarisation f{\"u}hrten dazu, dass der basolaterale Na<sup>+-Ca<sup>2+-Antiporter in den Ca<sup>2+-Influx-Modus umkehrte. Die daraus resultierende tonische [Ca<sup>2+]i-Erh{\"o}hung k{\"o}nnte an der Regulation der Na<sup>+-R{\"u}ckresorption beteiligt sein.</li> <li>Zum Nachweis transepithelialer Fl{\"u}ssigkeitsbewegungen in isolierten Ausf{\"u}hrg{\"a}ngen wurde eine videomikroskopische Methode entwickelt. Isolierte Ausf{\"u}hrg{\"a}nge ohne Acini resorbierten im unstimulierten Zustand Fl{\"u}ssigkeit aus dem Ausf{\"u}hrganglumen. M{\"o}glicherweise sezernieren die Acini auch im unstimulierten Zustand mit geringerer Rate einen Prim{\"a}rspeichel, der in den Ausf{\"u}hrg{\"a}ngen resorbiert wird. Die Resorption war ATP-abh{\"a}ngig. Der ATP-verbrauchende Transportmechanismus konnte nicht identifiziert werden. Weder die Na<sup>+-K<sup>+-ATPase noch die V-H<sup>+-ATPase waren an der Resorption beteiligt.</li> </ul> Diese Arbeit trug zur Kenntnis der komplexen Funktionsweise von Speicheldr{\"u}sen in Insekten bei und erweiterte das l{\"u}ckenhafte Wissen {\"u}ber die zellul{\"a}ren Wirkungen biogener Amine in Insekten. Zudem wurden in dieser Arbeit viele Parallelen zu Funktionsweisen der Speicheldr{\"u}sen in Vertebraten deutlich.},
  subject      = {Speicheldr{\"u}se},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Blenau2006,
  author    = {Blenau, Wolfgang},
  title     = {Aminerge Signaltransduktion bei Insekten},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7568},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2006},
  abstract  = {Biogene Amine sind kleine organische Verbindungen, die sowohl bei Wirbeltieren als auch bei Wirbellosen als Neurotransmitter, Neuromodulatoren und/oder Neurohormone wirken k{\"o}nnen. Sie bilden eine bedeutende Gruppe von Botenstoffen und entfalten ihre Wirkungen {\"u}ber die Bindung an eine bestimmte Klasse von Rezeptorproteinen, die als G-Protein-gekoppelte Rezeptoren bezeichnet werden. Bei Insekten geh{\"o}ren zur Substanzklasse der biogenen Amine die Botenstoffe Dopamin, Tyramin, Octopamin, Serotonin und Histamin. Neben vielen anderen Wirkung ist z.B. gezeigt worden, daß einige dieser biogenen Amine bei der Honigbiene (Apis mellifera) die Geschmacksempfindlichkeit f{\"u}r Zuckerwasser-Reize modulieren k{\"o}nnen. Ich habe verschiedene Aspekte der aminergen Signaltransduktion an den „Modellorganismen" Honigbiene und Amerikanische Großschabe (Periplaneta americana) untersucht. Aus der Honigbiene, einem „Modellorganismus" f{\"u}r das Studium von Lern- und Ged{\"a}chtnisvorg{\"a}ngen, wurden zwei Dopamin-Rezeptoren, ein Tyramin-Rezeptor, ein Octopamin-Rezeptor und ein Serotonin-Rezeptor charakterisiert. Die Rezeptoren wurden in kultivierten S{\"a}ugerzellen exprimiert, um ihre pharmakologischen und funktionellen Eigenschaften (Kopplung an intrazellul{\"a}re Botenstoffwege) zu analysieren. Weiterhin wurde mit Hilfe verschiedener Techniken (RT-PCR, Northern-Blotting, in situ-Hybridisierung) untersucht, wo und wann w{\"a}hrend der Entwicklung die entsprechenden Rezeptor-mRNAs im Gehirn der Honigbiene exprimiert werden. Als Modellobjekt zur Untersuchung der zellul{\"a}ren Wirkungen biogener Amine wurden die Speicheldr{\"u}sen der Amerikanischen Großschabe genutzt. An isolierten Speicheldr{\"u}sen l{\"a}ßt sich sowohl mit Dopamin als auch mit Serotonin Speichelproduktion ausl{\"o}sen, wobei Speichelarten unterschiedlicher Zusammensetzung gebildet werden. Dopamin induziert die Bildung eines v{\"o}llig proteinfreien, w{\"a}ßrigen Speichels. Serotonin bewirkt die Sekretion eines proteinhaltigen Speichels. Die Serotonin-induzierte Proteinsekretion wird durch eine Erh{\"o}hung der Konzentration des intrazellul{\"a}ren Botenstoffs cAMP vermittelt. Es wurden die pharmakologischen Eigenschaften der Dopamin-Rezeptoren der Schaben-Speicheldr{\"u}sen untersucht sowie mit der molekularen Charakterisierung putativer aminerger Rezeptoren der Schabe begonnen. Weiterhin habe ich das ebony-Gen der Schabe charakterisiert. Dieses Gen kodiert f{\"u}r ein Enzym, das wahrscheinlich bei der Schabe (wie bei anderen Insekten) an der Inaktivierung biogener Amine beteiligt ist und im Gehirn und in den Speicheldr{\"u}sen der Schabe exprimiert wird.},
  subject      = {Neurotransmitter-Rezeptor},
  language  = {de}
}