Wirkung von Sekretin auf Neurotransmitter im Hippokampus der Ratte
Auslöser zur Durchführung der vorliegenden Arbeit war eine amerikanische Studie, in welcher bei autistischen Kindern fünf Wochen nach einmaliger intravenöser Sekretinapplikation eine deutliche Symptomverbesserung beobachtet werden konnte (Horvath et al., 1998). Ziel der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung der Wirkung von peripher, d.h. intraperitoneal appliziertem Sekretin auf den Stoffwechsel von Neurotransmittern im Gehirn der Ratte, um damit einen Beitrag zur Klärung der bislang wenig erforschten Funktion von Sekretin im zentralen Nervensystem zu leisten. Anhand von Literaturangaben, die einen Zusammenhang mit Autismus belegten, wurden der Hippokampus als zu untersuchendes Areal und Aminosäuren, Katecholamine sowie Indolamine als zu untersuchende Substanzen ausgewählt. Grundlage der Arbeit bildeten tierexperimentelle Untersuchungen an frei beweglichen Ratten. Dabei wurden Mikrodialysesonden in den Hippokampus eingeführt und Fraktionen im Abstand von 20min. über einen Zeitraum von 4h mit einer Vorlaufzeit von 2h gesammelt. Verglichen wurden jeweils die Konzentrationen der gemessenen Substanzen vor und nach Sekretingabe (30 klinische Einheiten/ kg Körpergewicht intraperitoneal) im Vergleich zur Kochsalz-Kontrolle. Die Bestimmung von Aminosäuren und parallel dazu auch von Acylcarnitinen erfolgte mittels Tandem-Massenspektrometrie. Glutamat, gamma-Aminobuttersäure (GABA)und Aspartat wurden mittels Hochdruck-Flüssigkeitschromatographie (HPLC)und Fluoreszenzdetektion bestimmt. Zur Analyse der Katecholamine und Indolamine fand die HPLC mit elektrochemischer Detektion Anwendung. Zur Analyse von Katecholaminen und Indolaminen wurde zunächst eine neue Methode als Weiterentwicklung einer bestehenden Methode entwickelt. Die Gabe von Sekretin führte im Hippokampus zu einem gegenüber den mit Kochsalzlösung behandelten Tieren statistisch signifikanten Anstieg von Glutamat und gamma-Aminobuttersäure, während bei den Katecholaminen und Indolaminen nur ein leichter, jedoch nicht signifikanter Anstieg von Noradrenalin und 5-Hydroxyindol-3-Essigsäure beobachtet werden konnte. Interessanterweise zeigte sich bei einigen Acylcarnitinen, darunter Benzoylcarnitin und Isovalerylcarnitin, ebenfalls ein signifikanter Anstieg der gemessenen Konzentrationen nach Sekretingabe. Erstmals wurden in dieser Arbeit nach Erstbeschreibung der Bestimmung von Carnitin und Acetylcarnitin (Zhu et al., 2000) auch längerkettige Acylcarnitine mittels Mikrodialyse und Tandem-MS bestimmt. In der Gesamtschau der Ergebnisse konnte ein Effekt der intraperitonealen Injektion von Sekretin vor allem auf die hippokampalen Konzentrationen von GABA und Glutamat gezeigt werden. Damit ist unter Berücksichtigung der bisherigen Literaturangaben davon auszugehen, dass auch Sekretin ähnlich wie die anderen Mitglieder der Sekretinfamilie sowohl periphere als auch zentrale Wirkungen ausübt. Zukünftige Studien sollten die Frage nach einer zentralnervösen Wirkung von Sekretin auf andere Hirnareale ausweiten und auch den Einfluss unterschiedlicher Verabreichungsformen (intravenös, intracerebroventrikulär) auf die zentralen Wirkungen von Sekretin untersuchen.
Elektrochemisch, Fluoreszenzdetektion, Neurotransmitter, secretin, rat, autism, hippocampus
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