Zusammenhang zwischen Mitochondrienfunktion, O2-Verbrauch und Ionentransport von Alveolarepithelzellen der Lunge in Hypoxie

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Hypoxie kann in vivo ein alveoläres Ödem, Gasaustauschstörung und Hypoxämie auslösen. Im Alveolarepithel hemmt Hypoxie die Na- und Wasserresorption und vermindert das zelluläre ATP. Dort regeln Mitochondrien über die oxidative Energiebereitstellung und die Konzentration reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) auch die Resorptionsleistung dieser Zellen. Ziel des vorliegenden Projektes ist es, in Alveolarepithelzellen einen Zusammenhang zwischen O2-Verbrauch, Mitochonrienfunktion und Ionentransportaktivität herzustellen und Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen Änderung der Mitochondrienfunktion, ATP-Produktion und ROS-Bildung in Hypoxie und der Abnahme von Aktivität und Expression von Transportproteinen zu erhalten. Untersucht werden primäre Alveolarepithelzellen der Ratte und humane A549 Zellen, die akuter Hypoxie (3%O2) während einzelner Messungen ausgesetzt oder zuvor in Hypoxie kultiviert werden. Messung des O2-Verbrauchs zeigt die O2-Einsparung durch Hemmung von Transport und Protein-Synthese sowie Atmungskettenfunktion. Zelluläre ROS werden durch Zugabe von Hemmstoffen der Synthese- und Abbauwege variiert. NADH und ROS werden mikrofluorimetrisch gemessen. Die Expression von Transportproteinen wird mit Hilfe von Western Blots zum Proteinnachweis und RT-PCR zum Nachweis der mRNAs dieser Proteine untersucht. Die Ergebnisse sind zur Abklärung der Entstehung hypoxischer Lungenödeme und generell für das Verstehen der Vorgänge an Hypoxie-bzw. Ischämie-geschädigten Geweben relevant.