{"id":{"repo_id":"freiburg-diss","oai_identifier":"oai:freidok.uni-freiburg.de:1640"},"canonical_url":"https://search.dev.ndltd.org/etd/freiburg-diss/oai:freidok.uni-freiburg.de:1640","repository":{"repo_id":"freiburg-diss","name":"University of Freiburg","base_url":"https://freidok.uni-freiburg.de/oai/oai2.php"},"display":{"title":"Die durch Kalium-Depolarisation induzierte Cholinacetyltransferase-Aktivierung beim Menschen im Vergleich zur Maus und genauere Betrachtungen der Wirkungen des Cholinacetyltransferase-Inhibitors Bromoacetylcholin","abstract":"Zentrales Thema dieser Arbeit war die Prüfung der depolarisationsabhängigen ChAT-Aktivierung in cholinergen Nervenendigungen des Neokortex des Menschen und der Maus. Wir demonstrierten die Aktivierung der ChAT in menschlichen Neokortexschnitten infolge mehrminütiger Kalium-evozierter Depolarisation. Der S2/S1-Quotient der Kalium-evozierten [3H]-ACh-Freisetzung wurde im menschlichen Neokortex durch Gabe des indirekten bzw. direkten ChAT-Inhibitors Okadasäure (50 nM) und Br-ACh (30 µM) ab der Vorperfusion deutlich angehoben. Im Neokortex der Maus sahen wir diesen Effekt nicht. Dieser Effekt blieb auch aus, wenn wir anstatt mit 20 mM Kalium elektrisch stimulierten. Hier sahen wir weder bei Zugabe von Okadasäure beim Menschen noch von Okadasäure oder Br-ACh in der Maus einen Anstieg des S2/S1-Quotienten der [3H]-ACh-Freisetzung. Mittels eines ChAT-Assays konnte im Neokortex des Menschen, im Gegensatz zu dem der Maus, eine Aktivitätssteigerung nach 4-minütiger 20 mM Kalium-evozierter Stimulation direkt nachgewiesen werden, und damit der Beweis für die Richtigkeit der depolarisationsabhängigen ChAT-Aktivierung erbracht werden. Außerdem konnten wir im ChAT-Assay zeigen, dass die Aktivierung der Cholinacetyltransferase schon im Bereich pathophysiologisch relevanter Kalium-Konzentrationen zum Tragen kommt.
Im zweiten Teil der Arbeit analysierten wir die Wirkungsweise des ChAT-Inhibitors Br-ACh.
Wir konnten durch Betrachten des basalen Tritiumausflusses nahe legen, dass Br-ACh eine cytolytische Wirkung auf die cholinergen Nervenzellendigungen des Neokortex des Menschen und der Maus aufweist, die wir unabhängig davon sahen, ob wir in diesen Experimenten mit Kalium oder elektrisch stimuliert hatten.
Zum Zweiten sahen wir eine Steigerung der Kalium-evozierten S-Werte durch Gabe von Br-ACh in den cholinergen Terminalen im Menschen und der Maus. Wir konnten zeigen, dass diese Wirkung des Br-ACh nicht auf einem direkten Rezeptormechanismus wie eine positive Rückkopplung am nikotinischen Autorezeptor beruht. Es konnte weiterhin gezeigt werden, dass sie nicht alleine auf die bekannte inhibitorische Wirkung auf die ChAT und die Phospholipase A2 zurückzuführen ist. So nehmen wir an, dass die Erhöhung der Kalium-evozierten S-Werte auf eine Exocytose-fördernde Wirkung von Br-ACh zurückzuführen ist
Wir sahen zum Schluss, dass die Erhöhung der S-Werte nur bei Kalium-Stimulationen erfolgte, während man bei elektrischer Stimulation keine Steigerung der S-Werte der [3H]-ACh-Freisetzung beobachten konnte.","abstract_html":"Zentrales Thema dieser Arbeit war die Prüfung der depolarisationsabhängigen ChAT-Aktivierung in cholinergen Nervenendigungen des Neokortex des Menschen und der Maus. Wir demonstrierten die Aktivierung der ChAT in menschlichen Neokortexschnitten infolge mehrminütiger Kalium-evozierter Depolarisation. Der S2/S1-Quotient der Kalium-evozierten [3H]-ACh-Freisetzung wurde im menschlichen Neokortex durch Gabe des indirekten bzw. direkten ChAT-Inhibitors Okadasäure (50 nM) und Br-ACh (30 µM) ab der Vorperfusion deutlich angehoben. Im Neokortex der Maus sahen wir diesen Effekt nicht. Dieser Effekt blieb auch aus, wenn wir anstatt mit 20 mM Kalium elektrisch stimulierten. Hier sahen wir weder bei Zugabe von Okadasäure beim Menschen noch von Okadasäure oder Br-ACh in der Maus einen Anstieg des S2/S1-Quotienten der [3H]-ACh-Freisetzung. Mittels eines ChAT-Assays konnte im Neokortex des Menschen, im Gegensatz zu dem der Maus, eine Aktivitätssteigerung nach 4-minütiger 20 mM Kalium-evozierter Stimulation direkt nachgewiesen werden, und damit der Beweis für die Richtigkeit der depolarisationsabhängigen ChAT-Aktivierung erbracht werden. Außerdem konnten wir im ChAT-Assay zeigen, dass die Aktivierung der Cholinacetyltransferase schon im Bereich pathophysiologisch relevanter Kalium-Konzentrationen zum Tragen kommt. <br> <br>Im zweiten Teil der Arbeit analysierten wir die Wirkungsweise des ChAT-Inhibitors Br-ACh. <br>Wir konnten durch Betrachten des basalen Tritiumausflusses nahe legen, dass Br-ACh eine cytolytische Wirkung auf die cholinergen Nervenzellendigungen des Neokortex des Menschen und der Maus aufweist, die wir unabhängig davon sahen, ob wir in diesen Experimenten mit Kalium oder elektrisch stimuliert hatten. <br>Zum Zweiten sahen wir eine Steigerung der Kalium-evozierten S-Werte durch Gabe von Br-ACh in den cholinergen Terminalen im Menschen und der Maus. Wir konnten zeigen, dass diese Wirkung des Br-ACh nicht auf einem direkten Rezeptormechanismus wie eine positive Rückkopplung am nikotinischen Autorezeptor beruht. Es konnte weiterhin gezeigt werden, dass sie nicht alleine auf die bekannte inhibitorische Wirkung auf die ChAT und die Phospholipase A2 zurückzuführen ist. So nehmen wir an, dass die Erhöhung der Kalium-evozierten S-Werte auf eine Exocytose-fördernde Wirkung von Br-ACh zurückzuführen ist <br>Wir sahen zum Schluss, dass die Erhöhung der S-Werte nur bei Kalium-Stimulationen erfolgte, während man bei elektrischer Stimulation keine Steigerung der S-Werte der [3H]-ACh-Freisetzung beobachten konnte.","abstract_has_math":false,"creators":["Zander, Johannes"],"institution":null,"degree_name":null,"degree_level":null,"degree_discipline":null,"degree_department":null,"school":null,"contributors":["Feuerstein, Thomas J."],"advisors":[],"committee_chairs":[],"committee_members":[],"year":null,"date_issued":"","date_published":null,"updated_at":"2026-07-24T02:22:22Z","subjects":["ChAT-Aktivierung","Bromoacetylcholin","Okadasäure","elektrische Depolarisation","ChAT-activity","potassium depolarisation","bromo-acetylcholine","autocannibalism","exocytosis"],"languages":[],"rights":[],"rights_urls":[],"identifier_entries":[]},"links":{"outbound_url":"https://freidok.uni-freiburg.de/data/1640","outbound_label":"Repository record","outbound_source":"source_url"},"metadata_groups":[{"id":"people","label":"People","entries":[{"key":"dc:contributor","label":"Contributor","values":["Feuerstein, Thomas J."]},{"key":"dc:creator","label":"Author","values":["Zander, Johannes"]}]},{"id":"academic_context","label":"Academic Context","entries":[{"key":"dc:type","label":"Dc Type","values":["DoctoralThesis"]}]},{"id":"subjects_keywords","label":"Subjects and Keywords","entries":[{"key":"dc:subject","label":"Dc Subject","values":["ChAT-Aktivierung","Bromoacetylcholin","Okadasäure","elektrische Depolarisation","ChAT-activity","potassium depolarisation","bromo-acetylcholine","autocannibalism","exocytosis"]}]},{"id":"additional","label":"Additional Metadata","entries":[{"key":"dc:description.abstract","label":"Abstract","values":["Zentrales Thema dieser Arbeit war die Prüfung der depolarisationsabhängigen ChAT-Aktivierung in cholinergen Nervenendigungen des Neokortex des Menschen und der Maus. 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Außerdem konnten wir im ChAT-Assay zeigen, dass die Aktivierung der Cholinacetyltransferase schon im Bereich pathophysiologisch relevanter Kalium-Konzentrationen zum Tragen kommt.
Im zweiten Teil der Arbeit analysierten wir die Wirkungsweise des ChAT-Inhibitors Br-ACh.
Wir konnten durch Betrachten des basalen Tritiumausflusses nahe legen, dass Br-ACh eine cytolytische Wirkung auf die cholinergen Nervenzellendigungen des Neokortex des Menschen und der Maus aufweist, die wir unabhängig davon sahen, ob wir in diesen Experimenten mit Kalium oder elektrisch stimuliert hatten.
Zum Zweiten sahen wir eine Steigerung der Kalium-evozierten S-Werte durch Gabe von Br-ACh in den cholinergen Terminalen im Menschen und der Maus. Wir konnten zeigen, dass diese Wirkung des Br-ACh nicht auf einem direkten Rezeptormechanismus wie eine positive Rückkopplung am nikotinischen Autorezeptor beruht. Es konnte weiterhin gezeigt werden, dass sie nicht alleine auf die bekannte inhibitorische Wirkung auf die ChAT und die Phospholipase A2 zurückzuführen ist. So nehmen wir an, dass die Erhöhung der Kalium-evozierten S-Werte auf eine Exocytose-fördernde Wirkung von Br-ACh zurückzuführen ist
Wir sahen zum Schluss, dass die Erhöhung der S-Werte nur bei Kalium-Stimulationen erfolgte, während man bei elektrischer Stimulation keine Steigerung der S-Werte der [3H]-ACh-Freisetzung beobachten konnte.","The effect of depolarisation on choline-acetyltransferase (ChAT) activity in cholinergic neurons in human and mouse neocortic slices has been studied. We demonstrated the activation of the ChAT in human neocortic slices with potassium-evoked depolarisation for several minutes. The S1/S2 ratio of the potassium-evoked [3H]-Ach release was significally increased by the ChAT-Inhibitors ocadaic acid (50 nM) and bromo-acetylcholine (30µM) since the beginning of the superfusion. This effect could not be found in the necortical slices of the mouse. Neither could it be found, when slices were stimulated electrically. Therefore, ocadaic acid in human neocortical slices and bromo-acetylcholine in human and mouse neocortical slices did not increase the S1/S2 ratio of the electrically evoked [3H]-Ach release. ChAT-activity following K+ depolarisation was also calculated in a ChAT-Assay. Only in human neocortex we found an increase of the ChAT-activity after 4 to 20 minutes of potassium-stimulation. These results suggest that in human, but not in mouse neocortex ChAT-activity can be increased due to ongoing K+depolarisation. This increase of ChAT activity supports a cholinergic degeneration hypothesis which has been entitled \"autocannibalism\" by Wurtman [TINS 15 (1992) 177].
In the second part we analysed the mode of operation of the ChAT-inhibitor bromo-acetylcholine. By measuring the flow of basal tritium we could suggest that bromo-acetylcholine has a cytologic function on the cholinergic neurons in the necortex of human beeings and mice. This did not depend on the mode of stimulation.
By measuring the potassium-evoked S-values we could suggest that bromo-acetylcholine has a positive effect on the exocytosis of Ach in cholinergic neurons. We could show that this effect was only seen, when we stimulated the cholinergic neurons with potassium and not electrically."]},{"key":"dc:format.medium","label":"Dc Format Medium","values":["application/pdf"]},{"key":"dc:title","label":"Title","values":["Die durch Kalium-Depolarisation induzierte Cholinacetyltransferase-Aktivierung beim Menschen im Vergleich zur Maus und genauere Betrachtungen der Wirkungen des Cholinacetyltransferase-Inhibitors Bromoacetylcholin","Potassium-induced activation of choline-acetyltransferase in human neocortex in comparison with mouse neocortex and a detailed view on the mode of operation of choline-acetyltransferase inhibitor bromo-acetylcholine"]}]}],"canonical_facts":{"dc:contributor":["Feuerstein, Thomas J."],"dc:creator":["Zander, Johannes"],"dc:description.abstract":["Zentrales Thema dieser Arbeit war die Prüfung der depolarisationsabhängigen ChAT-Aktivierung in cholinergen Nervenendigungen des Neokortex des Menschen und der Maus. Wir demonstrierten die Aktivierung der ChAT in menschlichen Neokortexschnitten infolge mehrminütiger Kalium-evozierter Depolarisation. Der S2/S1-Quotient der Kalium-evozierten [3H]-ACh-Freisetzung wurde im menschlichen Neokortex durch Gabe des indirekten bzw. direkten ChAT-Inhibitors Okadasäure (50 nM) und Br-ACh (30 µM) ab der Vorperfusion deutlich angehoben. Im Neokortex der Maus sahen wir diesen Effekt nicht. Dieser Effekt blieb auch aus, wenn wir anstatt mit 20 mM Kalium elektrisch stimulierten. Hier sahen wir weder bei Zugabe von Okadasäure beim Menschen noch von Okadasäure oder Br-ACh in der Maus einen Anstieg des S2/S1-Quotienten der [3H]-ACh-Freisetzung. Mittels eines ChAT-Assays konnte im Neokortex des Menschen, im Gegensatz zu dem der Maus, eine Aktivitätssteigerung nach 4-minütiger 20 mM Kalium-evozierter Stimulation direkt nachgewiesen werden, und damit der Beweis für die Richtigkeit der depolarisationsabhängigen ChAT-Aktivierung erbracht werden. Außerdem konnten wir im ChAT-Assay zeigen, dass die Aktivierung der Cholinacetyltransferase schon im Bereich pathophysiologisch relevanter Kalium-Konzentrationen zum Tragen kommt.
Im zweiten Teil der Arbeit analysierten wir die Wirkungsweise des ChAT-Inhibitors Br-ACh.
Wir konnten durch Betrachten des basalen Tritiumausflusses nahe legen, dass Br-ACh eine cytolytische Wirkung auf die cholinergen Nervenzellendigungen des Neokortex des Menschen und der Maus aufweist, die wir unabhängig davon sahen, ob wir in diesen Experimenten mit Kalium oder elektrisch stimuliert hatten.
Zum Zweiten sahen wir eine Steigerung der Kalium-evozierten S-Werte durch Gabe von Br-ACh in den cholinergen Terminalen im Menschen und der Maus. Wir konnten zeigen, dass diese Wirkung des Br-ACh nicht auf einem direkten Rezeptormechanismus wie eine positive Rückkopplung am nikotinischen Autorezeptor beruht. Es konnte weiterhin gezeigt werden, dass sie nicht alleine auf die bekannte inhibitorische Wirkung auf die ChAT und die Phospholipase A2 zurückzuführen ist. So nehmen wir an, dass die Erhöhung der Kalium-evozierten S-Werte auf eine Exocytose-fördernde Wirkung von Br-ACh zurückzuführen ist
Wir sahen zum Schluss, dass die Erhöhung der S-Werte nur bei Kalium-Stimulationen erfolgte, während man bei elektrischer Stimulation keine Steigerung der S-Werte der [3H]-ACh-Freisetzung beobachten konnte.","The effect of depolarisation on choline-acetyltransferase (ChAT) activity in cholinergic neurons in human and mouse neocortic slices has been studied. We demonstrated the activation of the ChAT in human neocortic slices with potassium-evoked depolarisation for several minutes. The S1/S2 ratio of the potassium-evoked [3H]-Ach release was significally increased by the ChAT-Inhibitors ocadaic acid (50 nM) and bromo-acetylcholine (30µM) since the beginning of the superfusion. This effect could not be found in the necortical slices of the mouse. Neither could it be found, when slices were stimulated electrically. Therefore, ocadaic acid in human neocortical slices and bromo-acetylcholine in human and mouse neocortical slices did not increase the S1/S2 ratio of the electrically evoked [3H]-Ach release. ChAT-activity following K+ depolarisation was also calculated in a ChAT-Assay. Only in human neocortex we found an increase of the ChAT-activity after 4 to 20 minutes of potassium-stimulation. These results suggest that in human, but not in mouse neocortex ChAT-activity can be increased due to ongoing K+depolarisation. This increase of ChAT activity supports a cholinergic degeneration hypothesis which has been entitled \"autocannibalism\" by Wurtman [TINS 15 (1992) 177].
In the second part we analysed the mode of operation of the ChAT-inhibitor bromo-acetylcholine. By measuring the flow of basal tritium we could suggest that bromo-acetylcholine has a cytologic function on the cholinergic neurons in the necortex of human beeings and mice. This did not depend on the mode of stimulation.
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