Metabotrop-vermittelte Signalkaskaden in Neuronen und Gliazellen

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In den herkömmlichen Ganzzellableitungen des Patch-ClampVerfahrens werden kleinere Moleküle über die Patch-Pipette ausgewaschen. Die Geschwindigkeit dieser Zelldialyse hängt sowohl vom Pipettendurchmesser als auch von der Größe der Zelle ab. In kleineren Zellen (bis 10 µm) kann der Auswascheffekt schon nach wenigen Minuten eintreten. Dadurch gehen dem Cytoplasma häufig auch "Second Messenger"-Moleküle verloren, so daß intrazelluläre Signalkaskaden unterbrochen werden. Einen derartigen Zusammenhang konnten wir bei glutamatinduzierten Kaliumstrom-Oszillationen feststellen, die durch Aktivierung metabotroper Rezeptoren und rhythmisch freigesetztes Calcium hervorgerufen werden. Wir möchten nun feststellen, ob Auswirkungen metabotrop wirkender primärer Signale (Neurotransmitter und -modulatoren) in der herkömmlichen Ganzzell-Ableitung generell beeinträchtigt werden. Dazu planen wir, verschiedene Agonisten auf Nerven- und Gliazellen in Kultur und im Hirnschnitt in der Perforated-Patch-Technik, bei der ein Auswaschen intrazellulärer Moleküle unterbleibt, zu untersuchen und mit der herkömmlichen Ganzzell-Ableitung zu vergleichen. Dabei wollen wir auch die Technik der intrazellulären Ionenmessungen mit Fluoreszenzfarbstoffen (Calcium, Chlorid, und pH) in Kombination mit der Ableitung elektrischer Signale im Perforated-PatchVerfahren weiter verbessern und standardisieren.