Wirkungen von Stickoxid auf die intrazelluläre Calziumkonzentration in Neuronen und Gliazellen: Rolle der Mitochondrien

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Dem Stickoxid (NO) werden als Biomolekül für den Organismus vielseitige Funktionen zugeschrieben, so auch für das ZNS. Ein bisher nur ansatzweise untersuchtes Phänomen ist die Wirkung von NO auf die intrazelluläre Kalziumregulation, die ihrerseits bei neuromodulatorischen und pathophysiologischen Mechanismen eine entscheidende Rolle spielt. Es gibt erste Hinweise darauf, daß NO die Kalziumfreisetzung aus intrazellulären Speichern bewirkt. Mit dem beantragten Projekt soll untersucht werden, welche intrazellulären Kalziumspeicher an der NO-Modulation der Kalziumkonzentration beteiligt sind. Uns interessiert dabei besonders die Frage, ob es im Hirngewebe zellspezifische Unterschiede (Neuronen, Gliatypen) hinsichtlich Sensitivität und Dynamik der NO-modulierten intrazellulären Kalziumkonzentration gibt. Die von uns im vorangegangenen Projekt entwickelten konfokalmikroskopisch-bildgebenden Verfahren zum Monitoring von NO und NO-relevanten Stoffwechselfaktoren finden dabei Anwendung. Hinzu kommen einige weitere, in unserem Labor soeben eingeführte Techniken zur NO-Determination (durch die Fluoreszenzsonde DAF-2 und NO /O3-Chemielumineszenz). Damit wird es uns gelingen zu klären, inwieweit die intrazelluläre Kalziumkonzentration durch exogen appliziertes oder endogen produziertes NO modifiziert werden kann, welche Rolle - so auch im Zusammenhang mit Transmitterfreisetzung und Zytotoxizität - dabei die potentiellen Kalziumspeicher `endoplasmatisches Reticulum` und, mit besonderem Schwerpunkt, die Mitochondrien spielen und welche zusätzlichen Einflüsse von NO-Folgeprodukten, insbesondere dem Peroxynitrit, ausgehen.