Eva-Maria Möllenhoff
Dr. sc. hum.
Untersuchungen zur Bedeutung der Expression von Transkriptionsfaktoren im
Rattengehirn für die zentrale Osmoregulation
Geboren am 30.03.1961 in Beckum
Reifeprüfung am 12 05.1980 in Warendorf
Studiengang der Fachrichtung Pharmazie vom SS 1981 bis SS 1985
1. Staatsexamen 19.04.1983 an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster
2. Staatsexamen 23.04.1985 an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster
3. Staatsexamen 09.06.1986 an an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster
Promotionsfach: Pharmakologie
Doktorvater: Herr Prof. Dr. med. Thomas Unger
Intracerebroventrikuläre (icv) Injektionen von Angiotensin II (Ang II) oder hypertoner
Kochsalzlösung führen zur Expression von induzierbaren Transkriptionsfaktoren (ITF), in
vier spezifischen Hirnarealen, der medianen präoptischen Region (MnPO), dem
Subfornicalorgan (SFO), dem Nucleus paraventricularis (PVN) und dem Nucleus supraopticus
(SON), Hirnregionen, die an der Osmoregulation beteiligt sind. Über die Bindung an
Konsensus-Sequenzen im Promotorbereich von Genen können die ITF die Transkription von
Genen modulieren und zu neuroplastischen Änderungen im Gehirn führen. Ziel der
vorliegenden Arbeit war die Untersuchung der Regulation von Transkriptionsfaktoren, der
beteiligten Rezeptorsysteme und möglicher Zielgene in der zentralen Osmo- und
Blutdruckregulation.
Normotensiven Wistar-Ratten wurde über einen Zeitraum von einer Woche Ang II in 24
Stunden-Intervallen icv verabreicht. Untersuchungen der AT1 Rezeptor-vermittelten
Expression der ITF ergab eine deutliche Zunahme der c-Fos Expression nach einmaliger
Behandlung in MnPO, SFO, PVN und SON, jedoch eine Reduktion in den untersuchten
Hirnregionen nach repetitiver Stimulation. Die Expression der c-fos mRNA, die mittels
kompetitiver RT-PCR/HPLC-UV untersucht wurde, korrelierte mit dem des Proteins, so daß
man von einer Regulation auf transkriptioneller Ebene ausgehen kann. c-Jun wurde anders als
nach singulärer Injektion nach einwöchiger Behandlung mit Ang II im SON exprimiert. Die
Expression von JunB, JunD, Krox-24, sowie der konstitutiven Transkritionsfaktoren, CREB,
SRF und ATF-2 war nach einwöchiger Behandlung gegenüber einer einmaligen Ang II
Injektion unverändert. Als mögliches Zielgen der durch Ang II induzierten ITF
(Kolokalisation von c-Fos/c-Jun mit dem AT1 Rezeptor) wurde die Expression der AT1
Rezeptoren in MnPO, SFO, PVN und SON immunhistochemisch untersucht. Untersuchungen
mittels Antisense-Oligonukleotiden bestätigten, daß c-Fos in die Transkription des AT1
Rezeptors involviert ist. Damit spannt sich ein Bogen von der Bindung des Peptids Ang II an
seinen Rezeptor über die Ang II induzierte ITF Expression zur Regulation der Transkription
des AT1 Rezeptors.
In einem zweiten Protokoll wurde die Expression der ITF, c-Fos, c-Jun, JunB, JunD und
Krox-24, nach icv Injektion von hypertoner Kochsalzlösung (0,20M, 0,30M und 0,60M NaCl)
untersucht. Es kam zu einer dosisabhängigen Expression der ITF in MnPO, SFO, PVN und
SON, mit Ausnahme von Krox-24 im SFO. Das Expressionsmuster war dem nach icv
Injektion von Ang II sehr ähnlich. Die Untersuchung der an der ITF Expression beteiligten
Rezeptorsysteme ergab, daß nach milder osmotischer Stimulation (0,20M NaCl) überwiegend
angiotensinerge Mechanismen (AT1 Rezeptoren), nach starkem osmotischen Reiz (0,60M
NaCl) jedoch überwiegend cholinerge Bahnen (muskarinerge Rezeptoren) involviert sind. Die
Expression von Krox-24 wurde ausschließlich über muskarinerge Rezeptoren vermittelt.
Doppelfärbungen zeigten eine Kolokalisation von c-Fos und c-Jun mit Vasopressin und
Oxytocin in den magnozellulären Neuronen des PVN und SON sowie von Krox-24 mit
Oxytocin und weisen damit die Gene beider Peptide als Zielgene aus.
Die ITF sind wahrscheinlich nicht unmittelbar in die zentrale Osmoregulation involviert. Sie
können aber über die Modulation der Transkription von Genen zu morphologischen und
funktionellen Veränderungen im ZNS führen, die ihrerseits Veränderungen in der Regulation
des Volumen- und Elektrolythaushaltes und damit der Blutdruckkontrolle auslösen können.
