Einfluss von hydrostatischem Druck auf den alveolaren Ionentransport

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Ziel des Versuchsvorhabens ist es, neue Erkenntnisse zur Regulation des transepithelialen Ionentransports in der Lunge zu erlangen. Geplant ist der Einsatz elektrophysiologischer Methoden (Ussing-Kammer, Zwei-Elektroden Voltage-Clamp, Patch-Clamp) an nativen Geweben (Xenopus Lunge), einzelnen Zellen (Xenopus Oocyte) und einer humanen Zelllinien (H441). Der Einsatz eines laserconfocalen Mikroskops an der humanen Zellkulturlinie (H441) soll zeigen, ob mechanischer Druck die Struktur und Stabilität dieser Epithelzellen beeinflusst. Zentrales Element des geplanten Versuchsvorhabens ist es zu untersuchen, wie mechanische Kräfte, hervorgerufen durch hydrostatischen Druck, den alveolaren Ionentransport beeinflussen. Ausgangspunkt für diese Fragestellung sind verschiedene klinische Fallstudien, die implizieren, dass Veränderungen der Druckverhältnisse in der Lunge sich unter anderem negativ auf die Resorptionsleistung des Epithels auswirken und die Entstehung von Lungenödemen begünstigen (Höhenkrankheit, Barotrauma). Im Vordergrund stehen elektrophysiologische Methoden, um die Wirkung von positivem Druck auf Lungenepithelien bzw. auf dessen Resorptionsleistung zu untersuchen und zu charakterisieren. Des Weiteren soll die Wirkung von mechanischen Kräften (laminare Strömungen) auf die Aktivität pulmonaler Ionenkanäle charakterisiert werden. Zusätzlich zu den elektrophysiologischen Messungen soll untersucht werden, welche Wirkung positive Drücke auf strukturelle Komponenten der Zellen haben, die für die Form und Stabilität des Epithels mitverantwortlich sind (Cytoskelett, tight junctions).