Project Details
Projekt
Regulation der KATP-Kanäle in spontan aktiven Neuronen
Applicant
Professor Dr. Diethelm Wolfgang Richter
Subject Area
Anatomy and Physiology
Term
from 1996 to 2003
Project identifier
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5263522
In rhythmisch entladenden respiratorischen Neuronen sind die KATP-Kanäle schon unter Normalbedingungen oszillatorisch aktiv. Unter hypoxischen Bedingungen werden sie maximal aktiviert und stellen einen effektiven Protektionsmechanismus dar. In diesem Projekt wollen wir die dieser kontinuierlichen Regulation zugrunde liegenden Regulationsmechanismen analysieren. Wir vermuten, dass die periodischen Aktivitätsschwankungen und die tonisch hypoxische Aktivierung durch Konzentrationsänderungen zytosolischer Faktoren, wie die [ATP]i, [Mg2+]i, [Ca2+]i, [Na+]i und [H2O]i oder durch eine neuromodulatorische Aktivierungen intrazellulärer Signalwege erfolgen. Entsprechend dieser Arbeitshypothesen (siehe Punkt 3.2.) wollen wir folgende Fragen klären: - Signalisiert der Anstieg der [Mg2+]i einen Abfall der [ATP]i in Mikro-Domänen, und führt dies zu rhythmischen Schwankungen bzw. zur tonisch hypoxischen Aktivierung der KATP-Kanäle? - Steigen die [Na+]i, [Ca2+]i und [Mg2+]i bei einer hypoxischen Störung der Ionenpumpenleistungen an und führt dies zu einer Veränderung der [H2O]i bzw. des Zellvolumens und damit zu einer Störung des Zytoskelets? Induziert dies eine Aktivierung der KATP-Kanäle? - Führt eine hypoxische Störung zur Freisetzung von Sauerstoffradikalen (ROS, reactive oxygen species) und zur Schwellung der Mitochondrien, und werden dadurch KATP-Kanäle aktiviert? - Führt die bei akuter Hypoxie verstärkte Freisetzung von hemmenden und erregenden Neurotransmittern zum Anstieg der [H+]i (HCO3--Strom) und zur Aktivierung von mGluR? Modulieren diese Faktoren die KATP-Kanäle? - Führt eine Änderung der [Ca2+]i über intrazelluläre Signalwege indirekt zur Modulation von KATP-Kanälen? - Führt eine kontinuierliche und bei Hypoxie verstärkte Freisetzung von Neuromodulatoren (5-HT, NE, Dopamin, Histamin) zu einer Modulation der KATP-Kanäle? Wie sind dabei die zytosolische cAMP-, IP3-, DAG- und CaM-Signalwege involviert? - Gibt es eine purinerge Neuromodulation im respiratorischen Netzwerk? Bewirkt diese über P2Y-Rezeptoren eine Modulation der KATP-Kanäle?
DFG Programme
Priority Programmes
