Dokument: Untersuchung tageszeitlicher Expressionsprofile purinerger Rezeptoren im Nucleus suprachiasmaticus der Maus

Titel:Untersuchung tageszeitlicher Expressionsprofile purinerger Rezeptoren im Nucleus suprachiasmaticus der Maus
Weiterer Titel:Time-of-day-dependent expression of purinergic receptors in mouse suprachiasmatic nucleus
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URN (NBN):urn:nbn:de:hbz:061-20180314-132233-6
Kollektion:Dissertationen
Sprache:Deutsch
Dokumententyp:Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:Text
Autor: Lommen, Julian [Autor]
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Dateien vom 14.03.2018 / geändert 14.03.2018
Beitragende:Prof. Dr. von Gall, Charlotte [Gutachter]
Sergeeva, Olga [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:Purinerge P2X- und P2Y-Rezeptoren sind an der zellulären Kommunikation über interzelluläre Signalkaskaden beteiligt. Als Neurotransmitter dienen hierbei Purine wie Adenosintriphosphat (ATP). P2X- und P2Y-Rezeptoren sind an einer Vielzahl bio- und neurochemischer Körperfunktionen beteiligt, darunter Lernen, Gedächtnis und Schlaf. All diese Körperfunktionen sind tageszeitabhängig unterschiedlich stark ausgeprägt. Sie werden über einen zirkadianen Hauptschrittmacher im Bereich des Nucleus suprachiasmaticus (SCN) des Hypothalamus koordiniert. Es gibt Hinweise dafür, dass die purinerge Signalkaskade an der interzellulären Kommunikation innerhalb des SCN beteiligt ist. Dessen ungeachtet existieren derzeit jedoch nur wenige wissenschaftliche Studien, die sich mit dem Expressionsverhalten der purinergen Rezeptoren im SCN befassen.
In unserer Studie untersuchten wir die Expression der sieben P2X- (P2X1-7) und acht P2Y- (P2Y1, P2Y2, P2Y4, P2Y6, P2Y11-14) Rezeptoren im SCN der Maus sowie ihre tageszeitabhängigen Expressionsunterschiede. Methodisch nutzten wir dazu die Immunhistochemie (IHC) sowie die quantitative Real-Time Polymerase-Kettenreaktion (qRT-PCR). Zu Beginn der frühen Lichtphase zeigten die P2X- und P2Y-Rezeptoren eine schwache bis moderate, homogen verteilte Immunreaktion (IR) innerhalb des SCN. P2Y13 zeigte eine starke IR in Nervenfasern der Kernregion des SCN (vlSCN). Von den 15 untersuchten Rezeptoren zeigten sieben eine tageszeitabhängige Variation ihrer Proteinexpression im SCN. Die IR von P2X1 war zu Beginn der Lichtphase sehr gering und zeigte einen kleinen Anstieg zum Ende der Dunkelphase. Die P2X4 IR stieg im Verlauf der Dunkelphase auf Zellsomata der vlSCN und in Nervenfasern der Schalenregion (dmSCN) stark an. Die IR von P2X3 stieg während der Dunkelphase moderat an. Die IR von P2Y2, P2Y12 und P2Y14 stieg zu Beginn der Lichtphase, während die IR von P2Y6 zur Mitte der Lichtphase anstieg. Wir postulieren daher eine tageszeitabhängige Variation der Purinrezeptoren im SCN der Maus.
Um den Einfluss von Licht auf die tageszeitabhängige Expression der Purinrezeptoren zu untersuchen, führten wir ergänzende Untersuchungen unter Dauerdunkelheit durch. Hier zeigte sich für die Rezeptoren P2X4 und P2Y2 ein Verlust der zuvor beobachteten tageszeitabhängigen Rezeptorexpression. Die tageszeitabhängige Variation der Rezeptorexpression scheint demnach Licht getriggert zu sein.

Purinergic P2X and P2Y receptors are involved in mediating intercellular signalling via purines such as adenosine triphosphate (ATP). P2X and P2Y receptors have been implicated in numerous body functions including learning, memory and sleep. All of these body functions show time-of-day-dependent variations controlled by the master circadian oscillator located in the suprachiasmatic nucleus (SCN). Evidence exists for a role of purinergic signalling in intercellular coupling within SCN. However, few studies have been performed on the expression of purinergic receptors in SCN. Therefore, we analyze the expression of seven P2X (P2X1-7) and eight P2Y (P2Y1, P2Y2, P2Y4, P2Y6, P2Y11-14) receptors in mouse SCN and address their time-of-day-dependent variation by using immunohistochemistry and real-time polymerase chain reaction. At the early light phase, P2X and P2Y receptors show a low to moderate, homogenously distributed immunoreaction throughout SCN. P2Y13 reveals strong immunoreaction in fibers within the core region of SCN. From the fifteen analyzed P2 receptors, seven exhibit a time-of-day-dependent variation in SCN. P2X1 immunoreaction is very low in the early light phase with a minor increase at the end of the dark phase. P2X4 immunoreaction strongly increases during the dark phase in soma cells in the core region and in a dense network of fibers in the shell region of SCN. P2X3 immunoreaction is moderately elevated during the dark phase. Conversely, immunoreaction for P2Y2, P2Y12 and P2Y14 moderately increases at the early light phase and P2Y6 immunoreaction displays a moderate increase at the mid-light phase. Thus, this study demonstrates a time-of-day-dependent variation of P2 receptors in mouse SCN.
Additionally, variation in circadian protein expression of P2X4 and P2Y2 receptors was examined. Therefore, we analyzed protein expression in a 24 h constant dark phase. We found a loss of time-of-day-dependent variation of P2X4 and P2Y2 receptors in constant dark phase. Hence, we suggest that time-of-day-dependent variation of P2 receptors in mouse SCN is triggered by light.
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Fachbereich / Einrichtung:Medizinische Fakultät » Institute » Institut für Anatomie II
Dokument erstellt am:14.03.2018
Dateien geändert am:14.03.2018
Gültig ab:13.03.2018
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