Einfluss gedächtnisrelevanter Prozesse auf die Glutamat- und GABA-Freisetzung aus hippocampalen Primärkulturzellen

Titel: Einfluss gedächtnisrelevanter Prozesse auf die Glutamat- und GABA-Freisetzung aus hippocampalen Primärkulturzellen In der vorliegenden Arbeit wurde ein biochemisches Testsystem etabliert, mit dem es möglich ist, die Freisetzung der Aminosäure-Neurotransmitter Glutamat und GABA aus neuronalem Gewebe auf dem Vielzellniveau zu untersuchen. Der qualitative und quantitative Nachweis der beiden Neurotransmitter erfolgte mit Hilfe der Reversed-Phase-Hochleistungsflüssigkeits-Chromatographie mit Fluoreszenzdetektion. Mit dem Testsystem wurden zwei Untersuchungsreihen durchgeführt: 1.) Es wurde der Einfluss des nAChR-Agonisten Nikotin und des allosterisch an nAChR wirkenden Liganden Galanthamin auf die Glutamat- und GABA-Freisetzung aus Zellen serumfreier hippocampaler Primärkulturen untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass der für einzelne hippocampale Zellen beschriebene positiv modulatorische Effekt von Nikotin auf die glutamaterge und GABAerge Neurotransmission auch auf dem Vielzellniveau über die Neurotransmitterfreisetzung nachweisbar ist. Desweiteren konnte erstmals gezeigt werden, dass die Nikotin-modulierte Glutamat- und GABA-Freisetzung durch den allosterisch wirkenden nAChR-Liganden Galanthamin signifikant beeinflusst wird. 2.) Es wurde der Einfluss einer LTP-ähnlichen Glutamatpotenzierung auf die GABA-Freisetzung aus serumfreien hippocampalen Primärkulturen untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass hippocampale Neuronen in potenziertem (= vorstimuliertem) Zustand auf einen zweiten Glutamat-Stimulus mit einer verringerten GABA-Freisetzung reagieren. Dieser Effekt wird im Wesentlichen über die ionotropen Glutamatrezeptoren vermittelt.

Title: Influence of memory-related processes on the release of glutamate and GABA from hippocampal primaray culture neurons In this work a biochemical test system was established enabling the investigation of the release of amino acid neurotransmitters glutamate and GABA from neuronal tissue on the multicellular level. Qualitative and quantitative analysis was performed by reversed-phase high-performance liquid chromatography with fluorescence detection. Two sets of investigations were performed using the testsytem established:1.) The influence of nAChR-agonist nicotine and allosteric modulator galanthamine on the release of glutamate and GABA from serum-free hippocampal primary culture was investigated. It could be demonstrated that the known positive modulatory effect of nicotine on the glutamatergic and GABAergic neurotransmission of single hippocampal cells can also be detected on the multicellular level via neurotransmitter release. Furthermore, for the first time a significant influence of the allosteric nAChR modulator galanthamine on nicotine-modulated glutamate and GABA release could be shown. 2.) The influence of a LTP-like glutamate potentiation on the GABA release from serum-free hippocampal primary culture was investigated. It could be demonstrated that the release of GABA from potentiated (= prestimulated) hippocampal neurons is significantly reduced during a second glutamate stimulus. This effect is mainly dependent on activation of ionotropic glutamate receptors.