{"id":{"repo_id":"freiburg-diss","oai_identifier":"oai:freidok.uni-freiburg.de:1376"},"canonical_url":"https://search.dev.ndltd.org/etd/freiburg-diss/oai:freidok.uni-freiburg.de:1376","repository":{"repo_id":"freiburg-diss","name":"University of Freiburg","base_url":"https://freidok.uni-freiburg.de/oai/oai2.php"},"display":{"title":"Charakterisierung präsynaptischer Nicotinrezeptoren im Neocortex von Ratte und Mensch","abstract":"Die vorliegende Arbeit untersucht Vorkommen und Eigenschaften präsynaptischer neuronaler Nicotinrezeptoren (nAChRs) auf noradrenergen und cholinergen Neuronen im Neocortex von Mensch und Ratte, sowie am Hippocampus der Ratte. Als Methode wurde die durch Stimulation mit nicotinischen Agonisten evozierte Freisetzung von [³H]-Noradrenalin (NA) bzw. [³H]-Cholin aus Gewebeschnitten eingesetzt. Zur Charakterisierung der Zusam-mensetzung der nAChRs aus verschiedenen alpha- und beta-Untereinheiten wurden selektive Agonisten und Antagonisten von nAChRs verwendet. Folgende Ergebnisse wurden gewonnen: <br>(1) Die durch nicotinische Agonisten in Schnitten des menschlichen Neocortex ausgelöste Freisetzung von [³H]-NA war Ca2+-abhängig und Tetrodotoxin-sensitiv, d.h. sie ist exozytotisch und wird durch Aktionspotentiale ausgelöst. Die beteiligten nAChRs scheinen präterminal lokalisiert zu sein. (2) Diese Freisetzung von NA wurde durch die Antagonisten Mecamylamin, alpha-Conotoxin MII, Methyllycaconitin und Di-hydro-beta-erythroidin gehemmt, während andere Antagonisten (alpha-Conotoxin AuIB, alpha-Conotoxin ImI, alpha-Bungarotoxin) unwirksam waren. Aus diesen Befunden lässt sich schließen, dass alpha3beta2- bzw. alpha6betax-Rezeptoren beteiligt sind, während das Vorkommen von alpha7- und alpha3beta4-Rezeptoren eher unwahrscheinlich ist. (3) Da die Hemmung durch Mecamylamin stärker ausfiel als diejenige durch alpha-Conotoxin MII, könnten aber auch alpha4beta4-Rezeptoren vorkommen. (4) Die Konzentrationswirkungskurven verschiedener Agonisten unterstützen diese Interpretationen. (5) Weiterhin konnte eine indirekte Beteiligung des glutamatergen Systems an der nAChR-evozierten NA-Freisetzung nachgewiesen werden. (6) Unterschiede der nAChR-evozierten Freisetzung von NA im Neocortex von Ratte und Mensch deuten auf einer höhere Dichte noradrenerger Terminale im menschlichen Neocortex und auf eine größere Zahl präsynaptischer nAChRs pro Axonterminal. Im Gehirn der Ratte wurden ähnliche regionale Unterschiede der nAChR-evozierten NA-Freisetzung gefunden (Cortex vs. Hippocampus). (7) Weiterhin wurde gezeigt, dass die nAChR-evozierte NA-Freisetzung von der extrazellulären Kaliumkonzentration abhängig ist und dass Hemicholinium-3 - vielleicht aufgrund einer Interaktion mit präsynaptischen alpha2-Adrenozeptoren oder nAChRs - die Freisetzung von [³H]-NA hemmt. (8) Wichtig ist schließlich die Beobachtung, dass nicotinische Auto-Rezeptoren auf cholinergen Terminalen im Neocortex von Ratte und Mensch nicht vorkommen.","abstract_html":"Die vorliegende Arbeit untersucht Vorkommen und Eigenschaften präsynaptischer neuronaler Nicotinrezeptoren (nAChRs) auf noradrenergen und cholinergen Neuronen im Neocortex von Mensch und Ratte, sowie am Hippocampus der Ratte. Als Methode wurde die durch Stimulation mit nicotinischen Agonisten evozierte Freisetzung von [³H]-Noradrenalin (NA) bzw. [³H]-Cholin aus Gewebeschnitten eingesetzt. Zur Charakterisierung der Zusam-mensetzung der nAChRs aus verschiedenen alpha- und beta-Untereinheiten wurden selektive Agonisten und Antagonisten von nAChRs verwendet. Folgende Ergebnisse wurden gewonnen: &lt;br&gt;(1) Die durch nicotinische Agonisten in Schnitten des menschlichen Neocortex ausgelöste Freisetzung von [³H]-NA war Ca2+-abhängig und Tetrodotoxin-sensitiv, d.h. sie ist exozytotisch und wird durch Aktionspotentiale ausgelöst. Die beteiligten nAChRs scheinen präterminal lokalisiert zu sein. (2) Diese Freisetzung von NA wurde durch die Antagonisten Mecamylamin, alpha-Conotoxin MII, Methyllycaconitin und Di-hydro-beta-erythroidin gehemmt, während andere Antagonisten (alpha-Conotoxin AuIB, alpha-Conotoxin ImI, alpha-Bungarotoxin) unwirksam waren. Aus diesen Befunden lässt sich schließen, dass alpha3beta2- bzw. alpha6betax-Rezeptoren beteiligt sind, während das Vorkommen von alpha7- und alpha3beta4-Rezeptoren eher unwahrscheinlich ist. (3) Da die Hemmung durch Mecamylamin stärker ausfiel als diejenige durch alpha-Conotoxin MII, könnten aber auch alpha4beta4-Rezeptoren vorkommen. 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Aus diesen Befunden lässt sich schließen, dass alpha3beta2- bzw. alpha6betax-Rezeptoren beteiligt sind, während das Vorkommen von alpha7- und alpha3beta4-Rezeptoren eher unwahrscheinlich ist. (3) Da die Hemmung durch Mecamylamin stärker ausfiel als diejenige durch alpha-Conotoxin MII, könnten aber auch alpha4beta4-Rezeptoren vorkommen. (4) Die Konzentrationswirkungskurven verschiedener Agonisten unterstützen diese Interpretationen. (5) Weiterhin konnte eine indirekte Beteiligung des glutamatergen Systems an der nAChR-evozierten NA-Freisetzung nachgewiesen werden. (6) Unterschiede der nAChR-evozierten Freisetzung von NA im Neocortex von Ratte und Mensch deuten auf einer höhere Dichte noradrenerger Terminale im menschlichen Neocortex und auf eine größere Zahl präsynaptischer nAChRs pro Axonterminal. Im Gehirn der Ratte wurden ähnliche regionale Unterschiede der nAChR-evozierten NA-Freisetzung gefunden (Cortex vs. Hippocampus). (7) Weiterhin wurde gezeigt, dass die nAChR-evozierte NA-Freisetzung von der extrazellulären Kaliumkonzentration abhängig ist und dass Hemicholinium-3 - vielleicht aufgrund einer Interaktion mit präsynaptischen alpha2-Adrenozeptoren oder nAChRs - die Freisetzung von [³H]-NA hemmt. (8) Wichtig ist schließlich die Beobachtung, dass nicotinische Auto-Rezeptoren auf cholinergen Terminalen im Neocortex von Ratte und Mensch nicht vorkommen.","We studied presynaptic nicotinic acetylcholine receptors (nAChRs) on noradrenergic axon terminals in slices of human or rat neocortex preincubated with [3H]noradrenaline ([3H]NA). We performed a superfusion of the slices and stimulated the slices by nicotinic agonists for 2 min. This stimulation evoked only a slightly increased [3H]NA outflow in the rat neocortex, but caused a tetrodotoxin-sensitive, Ca2+-dependent release of [3H]NA in human neocortex. We found a rank order of potency for the different used agonists: epibatidine>> DMPP>nicotine~cytisine>~acetylcholine; choline was ineffective. The effects of nicotine (100 uM) were reduced by different unspecific antagonists including mecamylamine, methyllycaconitine and di-hydro-beta-erythroidine (10 uM, each). The a3b2/a6bx-selective -conotoxin MII (100/200 nM) performed a concentration dependent inhibition of the nicotine evoked stimulation. The a3b4 selective -conotoxin AuIB (1 uM) as well as the a7 selective -conotoxin ImI (200 nM) or a-bungarotoxin (125 nM) were ineffective. DNQX or AP-5, known to be Glutamate receptor antagonists, acted inhibitory to the nicotine evoked release, suggesting a participation of nAChRs on glutamatergic neurons. <br>Second aim was to search presynaptic acteylcholine autoreceptors on cholinergic neurons, but the stimulation with different nAChR agonists of [3H]choline preincubated slices of human and rat neocortex was uneffective. <br>In conclusion: (1) presynaptic a3b2 and/or a6 containing nAChRs can be named for evoking noradrenaline release in human neocortex; (2)we could not perform an evidence of nicotinic autoreceptors in rat and human neocortex."]},{"key":"dc:format.medium","label":"Dc Format Medium","values":["application/pdf"]},{"key":"dc:title","label":"Title","values":["Charakterisierung präsynaptischer Nicotinrezeptoren im Neocortex von Ratte und Mensch","Characterization of presynaptic nicotinic receptors in rat and human neocortex"]}]}],"canonical_facts":{"dc:contributor":["Jackisch, Rolf"],"dc:creator":["Amtage, Florian"],"dc:description.abstract":["Die vorliegende Arbeit untersucht Vorkommen und Eigenschaften präsynaptischer neuronaler Nicotinrezeptoren (nAChRs) auf noradrenergen und cholinergen Neuronen im Neocortex von Mensch und Ratte, sowie am Hippocampus der Ratte. 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Aus diesen Befunden lässt sich schließen, dass alpha3beta2- bzw. alpha6betax-Rezeptoren beteiligt sind, während das Vorkommen von alpha7- und alpha3beta4-Rezeptoren eher unwahrscheinlich ist. (3) Da die Hemmung durch Mecamylamin stärker ausfiel als diejenige durch alpha-Conotoxin MII, könnten aber auch alpha4beta4-Rezeptoren vorkommen. (4) Die Konzentrationswirkungskurven verschiedener Agonisten unterstützen diese Interpretationen. (5) Weiterhin konnte eine indirekte Beteiligung des glutamatergen Systems an der nAChR-evozierten NA-Freisetzung nachgewiesen werden. (6) Unterschiede der nAChR-evozierten Freisetzung von NA im Neocortex von Ratte und Mensch deuten auf einer höhere Dichte noradrenerger Terminale im menschlichen Neocortex und auf eine größere Zahl präsynaptischer nAChRs pro Axonterminal. Im Gehirn der Ratte wurden ähnliche regionale Unterschiede der nAChR-evozierten NA-Freisetzung gefunden (Cortex vs. Hippocampus). (7) Weiterhin wurde gezeigt, dass die nAChR-evozierte NA-Freisetzung von der extrazellulären Kaliumkonzentration abhängig ist und dass Hemicholinium-3 - vielleicht aufgrund einer Interaktion mit präsynaptischen alpha2-Adrenozeptoren oder nAChRs - die Freisetzung von [³H]-NA hemmt. (8) Wichtig ist schließlich die Beobachtung, dass nicotinische Auto-Rezeptoren auf cholinergen Terminalen im Neocortex von Ratte und Mensch nicht vorkommen.","We studied presynaptic nicotinic acetylcholine receptors (nAChRs) on noradrenergic axon terminals in slices of human or rat neocortex preincubated with [3H]noradrenaline ([3H]NA). We performed a superfusion of the slices and stimulated the slices by nicotinic agonists for 2 min. This stimulation evoked only a slightly increased [3H]NA outflow in the rat neocortex, but caused a tetrodotoxin-sensitive, Ca2+-dependent release of [3H]NA in human neocortex. We found a rank order of potency for the different used agonists: epibatidine>> DMPP>nicotine~cytisine>~acetylcholine; choline was ineffective. The effects of nicotine (100 uM) were reduced by different unspecific antagonists including mecamylamine, methyllycaconitine and di-hydro-beta-erythroidine (10 uM, each). The a3b2/a6bx-selective -conotoxin MII (100/200 nM) performed a concentration dependent inhibition of the nicotine evoked stimulation. The a3b4 selective -conotoxin AuIB (1 uM) as well as the a7 selective -conotoxin ImI (200 nM) or a-bungarotoxin (125 nM) were ineffective. 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