Widmann 2014 Thesis

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Widmann M (2014) Effekte von Noradrenalin und LPS auf die mitochondriale Atmung von Alveolarmakrophagen. Thesis Universität Ulm, Medizinische Fakultät. 63 pp.

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Widmann M (2014) Thesis

Abstract: In der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss von Noradrenalin und Endotoxinen (LPS und Interferon-γ) auf die mitochondrialen Atmung von Lungenalveolarmakrophagen der Maus untersucht. Wie bisherige Studien zeigen, ist der Mechanismus, über welchen sowohl Endotoxine als auch Katecholamine in den Regelkreislauf der Mitochondrien oder der Zellen eingreifen, sehr komplex. Er scheint nicht nur spezies- und gewebeabhängig zu sein, sondern auch stark vom Versuchsaufbau abzuhängen. In dieser Arbeit wurde daher einerseits die getrennte Wirkung von Noradrenalin und Endotoxinen auf intakte Zellen der Immunabwehr untersucht, andererseits sollte dabei geklärt werden, ob sich ein Unterschied zwischen der getrennten Exposition und einer kombinierten feststellen lässt. Dafür wurden Lungenalveolarmakrophagen der Maus in Zellkulturen gezüchtet und in fünf Gruppen unterteilt. Gemessen wurde die mitochondriale Atmungsaktivität einer Kontrollgruppe (n=10), jeweils eine Gruppe mit Noradrenalin in hoher Dosierung (n=8) bzw. niedriger Dosierung (n=10) sowie einer reinen LPS Gruppe (n=9) und einer LPS und Noradrenalin Gruppe (n=10) bei 37° Celsius nach 24h Inkubation. Durch Verwendung verschiedener Inhibitoren ließen sich daraus Rückschlüsse auf die Routine-Respiration, die Membranintegrität der inneren Mitochondrienmembran sowie die maximal entkoppelte Atmungsaktivität der Zellen schließen. Dabei zeigten die Untersuchungen einen deutlichen Effekt von hoher Noradrenalindosierung auf die entkoppelte Atmung nichtseptischer Zellen, der sich in einer signifikant geringeren Atmungskapazität gegenüber der Kontrollgruppe äußerte. Es zeichnete sich ein ähnlicher Effekt von Noradrenalin auf die Atmung von LPS inkubierten Zellen ab, dieser war jedoch nicht signifikant. Überraschenderweise zeigten beide LPS inkubierten Gruppen trotz Noradrenalin eine signifikant erhöhte Atmungsrate während der Routine-Respiration gegenüber der Kontrollgruppe. Hierbei muss davon ausgegangen werden, dass der inhibierende Effekt von Noradrenalin sich nur bei gesteigerter Aktivierung der Atmungskette auf die Zelle auswirkt. Ob diese Wirkung Einfluss auf eine gesteigerte physiologische Atmung haben könnte, konnte in dieser Arbeit nicht gezeigt werden und sollte Ziel weiterführender Studien sein. Die in dieser Studie gewonnenen Daten lassen somit einen direkten Effekt von Noradrenalin auf gesunde Abwehrzellen des murinen Immunsystems erkennen. Ob diese Ergebnisse durch Verwendung eines größeren Protokolls zur Untersuchung der einzelnen Komplexe der Atmungskette noch präzisiert werden können oder sich diese möglicherweise auf humane Immunzellen übertragen lassen, sollte ebenfalls in weiteren Untersuchungen überprüft werden.


Labels: MiParea: Respiration  Pathology: Sepsis 

Organism: Mouse  Tissue;cell: Lung;gill, Other cell lines  Preparation: Intact cells 


Coupling state: LEAK, ROUTINE, ET  Pathway: ROX  HRR: Oxygraph-2k