Eigenschaften und Regulation des Elektrolyttransportes über das Schalendrüsenepithel des Haushuhns Gallus domesticus

• Applicant: Professor Dr. Gerhard Schultheiß
• Subject Area: Veterinary Medical Science
• Term: from 2005 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 14863490

Das Schalendrüsenepithel des Vogels ist in der Lage, große Mengen an Ca2+ für die Bildung der Eischale zu sezernieren. Dabei steht der Transport dieses divalenten Kations in Wechselwirkung mit dem Transport anderer Ionen. In vivo Versuche zeigen, dass eine Ca2+ Sekretion an eine HCO3- Sekretion gekoppelt ist und dass die Reduktion der Na+ und Cl- Konzentration im Uteruslumen während der Schalenbildung die Ca2+ Sekretion hemmt (Pearson und Goldner, 1973; Eastin und Spaziani, 1978b). Daher kann eine Untersuchung der Regulation des Ca2+ Transportes nur erfolgen, wenn die basalen Transporteigenschaften des Uterusepithels bekannt sind. Aus diesem Grund soll zuerst eine Charakterisierung der grundlegenden Transporteigenschaften des Gewebes mit Hilfe elektrophysiologischer Methoden (Mikroelektroden und Ussing-Kammer) durchgeführt werden. In Vorversuchen konnte gezeigt werden, dass der Second messenger cAMP einen Einfluss auf den in der Ussing-Kammer gemessenen Kurzschlussstrom (Isc) hat. Die ionale Grundlage für diesen cAMP-aktivierten Isc soll mit Hilfe von Ussing-Kammer-, Mikroelektrodenund Flux-Messungen (von radioaktiven Isotopen und HCO3-) untersucht werden. Zur Charakterisierung des Ca2+ Transportes über das Schalendrüsenepithel wird mit Hilfe eines speziellen Spannungsklemmprotokolls in der Ussing-Kammer der Anteil des potentialabhängigen (= passiven) und potentialunabhängigen (= aktiven) 45Ca2+ - Fluxes gemessen. Da sowohl die in der Literatur als auch bei den eigenen Vorarbeiten gemessenen unidirektionalen Ca2+ Fluxe um mehrere Größenordnungen niedriger liegen als in vivo zur Eischalenbildung notwendig sind, stellt sich die Frage, ob nicht ein großer Teil des Ca2+ Transportes in vivo durch permanentes Ausfallen des Ca2+ in Form von CaCO3 aufrechterhalten wird. Daher soll in vitro durch Anlegen eines HCO3- Gradienten die in vivo Situation nachgeahmt werden und untersucht werden, ob der dann gemessene sero-mukosale Flux von 45Ca2+ die Größenordung der in vivo Situation erreicht. Im letzten Teil des Projektes soll der postulierte, aber nie nachgewiesene Transport von Ca2+ über Na+-Ca2+-Austauscher funktionell mit Hilfe der kombinierten Ussing- Kammer- und Flux-Messungen (transepithelial, Efflux und Uptake) mit 45Ca2+ sowie Mikroelektroden untersucht werden. Eingesetzt wird hierzu ein spezifischer Blocker des Na+-Ca2+-Austauschers, Dichlorobenzamil. In Abhängigkeit dieser Ergebnisse soll der Austauscher auch immunhistochemisch nachgewiesen werden. Ziel des Projektes ist es, einen Beitrag zur Aufklärung des Ca2+ Transportes durch das Schalendrüsenepithel zu leisten.

• DFG Programme: Research Grants