Dokument: Stickstoffmonoxid-mediierter Stress auf Inselzellen des Rattenpankreas: Effekte auf die Zink-Homöostase, den Glutathion-Gehalt und das mitochondriale Membranpotential

Titel:Stickstoffmonoxid-mediierter Stress auf Inselzellen des Rattenpankreas: Effekte auf die Zink-Homöostase, den Glutathion-Gehalt und das mitochondriale Membranpotential
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URN (NBN):urn:nbn:de:hbz:061-20090903-122003-7
Kollektion:Dissertationen
Sprache:Deutsch
Dokumententyp:Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:Text
Autor: Tartler, Ulrike [Autor]
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Dateien vom 03.09.2009 / geändert 03.09.2009
Beitragende: Prof. Dr. Kolb-Bachofen, Victoria [Gutachter]
Priv.-Doz. Dr. Burkart, Volker [Gutachter]
Stichwörter:Stickstoffmonoxid; NO; Inselzellen; Rattenpankreas; Zink; Glutathion; GSH; Mitochondrien; mitochondriales Membranpotential
Dewey Dezimal-Klassifikation:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibung:NO wird als wichtiger toxischer Mediator von infiltrierenden Makrophagen freigesetzt und spielt eine wesentliche Rolle bei der Inselzellschädigung in der Pathogenese des Typ 1 Diabetes mellitus im Tiermodell. In dieser Arbeit wurden fluoreszenzmikroskopisch und biochemisch intrazelluläre Effekte von NO auf isolierte Pankreas-Inselzellen der Ratte untersucht, insbesondere der Einfluss von NO auf die Zink-Homöostase, die für die Insulin-Synthese, -Speicherung und -Sekretion essentiell ist, sowie auf das Antioxidans GSH und die Mitochondrienfunktion.
Freies intrazelluläres Zink wurde mit dem Fluoreszenzfarbstoff Zinquin dargestellt. Die Behandlung mit exogenem nitrosativen Stress durch den NO-Donor DETA/NO zeigte erst nach 24-stündiger Inkubation in den Inselzellen fluoreszenzmikroskopisch und durchflusszytometrisch eine signifikante Abnahme des Zinkgehaltes. Bei kürzeren Inkubationen oder anderen NO-Donoren (Spe/NO, SNOC) ergaben sich keine Veränderungen des Zinkgehalts. Dies deutet auf eine NO-mediierte Störung der Komplexierung und Speicherung von Zn2+ mit anschließendem Verlust der Zinkionen aus den Inselzellen hin. Dies scheint inselzellspezifisch zu sein, da in anderen Zellarten NO zu einem Anstieg des intrazytoplasmatischen und intranuklearen Zn2+ führt.
Die Aktivierung der Inselzellen über 24 Stunden mit proinflammatorischen Zytokinen (IL1b, TNF-a, g-IFN) zeigte eine 2- bis 4-fache Erhöhung der intrazellulären NO-Konzentration, jedoch führte diese nicht zu einer fluoreszenzmikroskopisch fassbaren Abnahme des Zinkgehalts. Dies deutet darauf hin, dass Inselzellen sich durch endogen synthetisiertes NO nicht selbst schädigen.
Der GSH-Gehalt in Inselzellen wurde durch nitrosativen Stress mit NO-Donoren (Spe/NO,SNOC, 2 - 12 h), spezifische Hemmung der GSH-Reduktase mit BCNU (2 - 12 h) sowie spezifische Hemmung der GSH-Synthese mit BSO (12 - 21 h) konzentrationsabhängig erniedrigt. Die Inkubation mit einer Kombination von GSH-Reduktase Inhibitor bzw. GSH-Synthese Inhibitor und NO-Donor zeigte eine noch stärkere konzentrationsabhängige GSH-Abnahme. Dies konnte fluoreszenzmikroskopisch durch spezifische Markierung mit dem Fluoreszenzfarbstoff mBCl beobachtet und durch biochemische GSH-Konzentrationsmessung bestätigt werden.
Auch das mitochondriale Membranpotential wurde fluoreszenzmikroskopisch durch nitrosativen Stress mit NO-Donoren (Spe/NO, 2 h, DETA/NO, 12 h), sowie auch durch die Störung des GSH-Stoffwechsels mit spezifischer GSH-Reduktase Hemmung durch BCNU (2 - 12 h) beeinträchtigt. Die Kombination von GSH-Reduktase-Inhibitor und eines NO-Donors führte auch hier zu einer noch stärkeren Störung der Mitochondrienfunktion. Als Fluoreszenzfarbstoff wurde hier DIOC2(5) eingesetzt, das nur Mitochondrien mit intaktem Membranpotential markiert.

Diese Ergebnisse korrelieren mit der bekannten Empfindlichkeit der Ratten-Inselzellen gegenüber NO und veranschaulichen, wie NO die Zink-Homöostase, den GSH-Gehalt und die Mitochondrienfunktion in isolierten Inselzellen beeinträchtigt.
Fachbereich / Einrichtung:Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:03.09.2009
Dateien geändert am:03.09.2009
Promotionsantrag am:02.03.2009
Datum der Promotion:20.07.2009
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