Redoxmodulation Hippokampaler Neurone
type: CreativeWork
description: Mitochondrien generieren kontinuierlich geringe Mengen Superoxid, welches im Normalfall in H2O2 umgewandelt wird. Bei Störung der mitochondrialen Respiration kann so die Produktion reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) ansteigen und der daraus resultierende oxidative Stress zu Zellschädigung oder Zelltod führen. Es wird aber auch eine Signalfunktion von ROS vermutet. Sie bestimmen in Abhängigkeit vom mitochondrialen Metabolismus den zellulären Redox-Status, der wiederum durch Sulfhydryl-Modulation die Aktivität cysteinhaltiger Proteine modulieren kann. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Signalfunktion cytosolischer Redox-Änderungen und die funktionellen Konsequenzen, die sich daraus für das intakte hippokampale Netzwerk ergeben, untersucht. Die Versuche wurden auf der Netzwerkebene (in akuten hippokampalen Hirnschnitten), auf Einzelzellebene (in kultivierten Neuronen) und auf molekularer Ebene durchgeführt. Extrazellulär appliziertes H2O2 (200 µM) führte zu einem Anstieg von [Ca2+]i, offensichtlich durch Freisetzung aus RyR-sensitiven intrazellulären Speichern. Das mitochondriale Membranpotential, die synaptische Funktion sowie der ATP-Gehalt wurden durch H2O2 kaum beeinflusst. Mit einem innovativen redoxsensitiven roGFP konnten dynamische Messungen des Redox-Zustandes auf Zellebene durchgeführt und so die mitochondrialen Aktivitätsparameter systematisch mit dem Redox-Status korreliert werden. Cytosolische Redox-Änderungen konnten auch durch Modulation der mitochondrialen Respiration beeinflusst werden, was sich auf die Hypoxie-Empfindlichkeit der untersuchten Hirnschnitte auswirkte. Insbesondere eine ausgeprägte Depolarisation der Mitochondrien durch z.B. 1 µM FCCP oder 1 mM NaCN erhöhte die Hypoxieempfindlichkeit deutlich und konnte trotz Anwesenheit von O2 zur Auslösung einer spreading depression (SD) führen. Ein Anstieg der endogenen Superoxid- oder Hydroxylradikal-Produktion beschleunigte das Auftreten einer durch Hypoxie induzierten spreading depression (HSD). Über…
abstract: Mitochondrien generieren kontinuierlich geringe Mengen Superoxid, welches im Normalfall in H2O2 umgewandelt wird. Bei Störung der mitochondrialen Respiration kann so die Produktion reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) ansteigen und der daraus resultierende oxidative Stress zu Zellschädigung oder Zelltod führen. Es wird aber auch eine Signalfunktion von ROS vermutet. Sie bestimmen in Abhängigkeit vom mitochondrialen Metabolismus den zellulären Redox-Status, der wiederum durch Sulfhydryl-Modulation die Aktivität cysteinhaltiger Proteine modulieren kann. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Signalfunktion cytosolischer Redox-Änderungen und die funktionellen Konsequenzen, die sich daraus für das intakte hippokampale Netzwerk ergeben, untersucht. Die Versuche wurden auf der Netzwerkebene (in akuten hippokampalen Hirnschnitten), auf Einzelzellebene (in kultivierten Neuronen) und auf molekularer Ebene durchgeführt. Extrazellulär appliziertes H2O2 (200 µM) führte zu einem Anstieg von [Ca2+]i, offensichtlich durch Freisetzung aus RyR-sensitiven intrazellulären Speichern. Das mitochondriale Membranpotential, die synaptische Funktion sowie der ATP-Gehalt wurden durch H2O2 kaum beeinflusst. Mit einem innovativen redoxsensitiven roGFP konnten dynamische Messungen des Redox-Zustandes auf Zellebene durchgeführt und so die mitochondrialen Aktivitätsparameter systematisch mit dem Redox-Status korreliert werden. Cytosolische Redox-Änderungen konnten auch durch Modulation der mitochondrialen Respiration beeinflusst werden, was sich auf die Hypoxie-Empfindlichkeit der untersuchten Hirnschnitte auswirkte. Insbesondere eine ausgeprägte Depolarisation der Mitochondrien durch z.B. 1 µM FCCP oder 1 mM NaCN erhöhte die Hypoxieempfindlichkeit deutlich und konnte trotz Anwesenheit von O2 zur Auslösung einer spreading depression (SD) führen. Ein Anstieg der endogenen Superoxid- oder Hydroxylradikal-Produktion beschleunigte das Auftreten einer durch Hypoxie induzierten spreading depression (HSD). Über…
author: Gerich, Florian
language: ger
keywords: 570 Biowissenschaften, Biologie, Biologie, Mitochondrien, oxidativer Stress, ROS, roGFP, spreading depression, mitochondria, oxidative stress, 42.63, 42.84, WA 310: Mikroskopie {Biologie}, WHC 600: Mikrosomen, Mitochondrien, Ribosomen Ribosomen, Golgi-Apparat, {Cytologie}, WHF 000: Zell- und Gewebephysiologie, Zellphysiologie {Cytologie}
license: https://webdoc.sub.gwdg.de/diss/copyr_diss.html
date published: 2012-04-16T14:50:53Z
date modified: 2026-07-24T02:24:11Z
provider: Georg-August-Universität Göttingen
publisher: Networked Digital Library of Theses and Dissertations
type: WebPage
source organization: Georg-August-Universität Göttingen

PropertyValue
property ID: Handle
value: https://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-ACDF-2

PropertyValue
property ID: DOI
value: 10.53846/goediss-238