Protonenempfindlichkeit von Spinalganglienneuronen bei Wildtypmäusen und Mausmutanten mit einem Mangel an TRPV 1 oder ASIC 3

Proton-sensibility of spinal root ganglion neurons in wildtype-mice and mutants with a lack of TRPV 1 or ASIC 3

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:20-opus-10271
  • In den letzten Jahren wurden große Fortschritte in der Aufklärung von Mechanismen der Protonensensibilität auf molekularer Ebene gemacht, die ein wesentliches Element der Nozizeption darstellt. In dieser Arbeit wurde der Einfluss von den in diesem Zusammenhang entdeckten Kanälen TRPV1 und ASIC3 auf die Protonensensitivität von nativen Spinalganglienneuronen, sowie Unterschiede zwischen der IB4-positiven und der IB4-negativen Population untersucht. Hierzu wurden Patch-Clamp-Studien an isolierten Neuronen von TRPV1-defizienten undIn den letzten Jahren wurden große Fortschritte in der Aufklärung von Mechanismen der Protonensensibilität auf molekularer Ebene gemacht, die ein wesentliches Element der Nozizeption darstellt. In dieser Arbeit wurde der Einfluss von den in diesem Zusammenhang entdeckten Kanälen TRPV1 und ASIC3 auf die Protonensensitivität von nativen Spinalganglienneuronen, sowie Unterschiede zwischen der IB4-positiven und der IB4-negativen Population untersucht. Hierzu wurden Patch-Clamp-Studien an isolierten Neuronen von TRPV1-defizienten und ASIC3-defizienten Mäusen durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Experimente bestätigen dabei die wesentliche Rolle von TRPV1 für die Protonensensibilität. Insbesondere für nicht desensibilisierende Komponenten von protoneninduzierten Strömen, die für die Transduktion extrazelluärer azidotischer Schmerzzustände in eine anhaltende Erregung des nozizeptiven Systems verantwortlich sind, ist TRPV1 von großer Bedeutung. Diese sind in den TRPV1-defizienten Neuronen stark reduziert. Der Einfluss von ASIC3 auf diese Komponenten ist hingegen gering, auch wenn es Hinweise auf eine Beteiligung dieses Rezeptors an diesen Komponenten gibt. Größere Bedeutung hat ASIC3 für schnell desensibilisierende Komponenten der Reaktion dieser Neurone auf Protonen, die von ASIC3-defizienten seltener als von Wildtyp-Neuronen gezeigt werden. Die Bedeutung dieser transienten Komponenten ist nicht geklärt, wahrscheinlich erfüllen sie eine modulatorische Funktion, nicht nur im nozizeptiven System. Noch wenig ist über die funktionellen Unterschiede der zwei verschiedenen Subpopulationen nozizeptiver Neurone bekannt, die durch die Bindung des Isolektins B4 differenziert werden können. Diese Arbeit gibt Hinweise darauf, dass sich diese auch in ihrer Protonensensitivität unterscheiden. Das könnte Ausdruck dafür sei, dass diese an der Wahrnehmung unterschiedlicher Schmerzzustände beteiligt sind. Die Charakterisierung der Mechanismen des komplexen nozizeptiven Systems auf zellulärer und molekularer Ebene ist Vorraussetzung zur Entwicklung von gezielt wirkenden, analgetischen Pharmaka. Die schon lange bekannte Wirksamkeit von Capsaicin – dem wohl bekanntesten Agonisten von TRPV1 – bei verschiedenen schmerzhaften Zuständen und fortschreitende Erkenntnisse über die Bedeutung dieses und der ASIC-Rezeptoren bei der Wahrnehmung von schmerzassoziierter Gewebsazidose, zeigt Wege auf, über die solche Medikamente ihre Wirkung entfalten könnten.show moreshow less
  • Big advantages were made in the last years to enlight the mechanisms of protonsensibility on the molecular level, which is a major element of nociception. The influence of the ion-channels TRPV 1 and ASIC 3 on protonsensitivity, which were discovered in this context and differences between IB4-positive and IB4-negative neuron-populations are investigated in this work. Patch-clamp-studies in isolated neurons of TRPV 1-deficient and ASIC 3-deficient mice were conducted for that purpose. The results of this experiments affirm the essential role ofBig advantages were made in the last years to enlight the mechanisms of protonsensibility on the molecular level, which is a major element of nociception. The influence of the ion-channels TRPV 1 and ASIC 3 on protonsensitivity, which were discovered in this context and differences between IB4-positive and IB4-negative neuron-populations are investigated in this work. Patch-clamp-studies in isolated neurons of TRPV 1-deficient and ASIC 3-deficient mice were conducted for that purpose. The results of this experiments affirm the essential role of TRPV 1 for protonsensitivity. TRPV 1 is important especially for non-desensitising components of proton-induced currents, which are responsible for the transduction of extracellular acidotic painful states. These are strongly reduced in TRPV 1-deficient mice. The influence of ASIC 3 is small, although there is evidence of a participation of this receptor for this components. ASIC 3 is more important for quickly desensitising components of the reaction to protons of such neurons, which occur less often in AISC 3-deficient than in wildtype-mice. The function of these transient components are not entirely clear, they probably have a modulatory effect, not only within the nociceptive system. Still not much is known about the functional differences of two subpopulations of nociceptive neurons, which can be differentiated by the binding of the Isolectin B4. This work shows, that they differ in their protonsensitivity. This shows that they might be involved in the reception of different painful states. The characterisation of the mechanisms of the complex nociceptive system on cellular and molecular level is required to develop efficient analgetic drugs. The efficiency of capsaicin, probably the best known agonist for TRPV 1, for different painful states and better knowledge about the function of this receptor and those of the ASIC-family for the reception of pain-associated tissue-acidosis shows, how new analgetic drugs might be able to work.show moreshow less

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Metadaten
Author: Boris Mönter
URN:urn:nbn:de:bvb:20-opus-10271
Document Type:Doctoral Thesis
Granting Institution:Universität Würzburg, Medizinische Fakultät
Faculties:Medizinische Fakultät / Neurologische Klinik und Poliklinik
Date of final exam:2004/06/21
Language:German
Year of Completion:2004
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 61 Medizin und Gesundheit / 610 Medizin und Gesundheit
Tag:ASIC 3; Protonen; Schmerz; Spinalganglienneuron; TRPV 1
ASIC 3; TRPV 1; dorsal root ganglion neuron; pain; protons
Release Date:2004/10/21
Advisor:Prof. Dr. med. Martin Koltzenburg