@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}
}