Abstract 21 Urethrale cholinerge Bürstenzellen sind polymodale

Abstract 21
Urethrale cholinerge Bürstenzellen sind polymodale Chemosensoren
Autor(en):
Klaus Deckmann, Institut für Anatomie und Zellbiologie JLU Giessen
Katharina Filipski, Institut für Anatomie und Zellbiologie JLU Giessen
Thomas Bschleipfer, Klinik für Urologie JLU Giessen
Wolfgang Kummer, Institut für Anatomie und Zellbiologie JLU Giessen
Einleitung:
Kürzlich haben wir cholinerge Epithelzellen in der Urethra von Mäusen identifizieren können. Sie zeigen vergleichbare strukturelle Merkmal wie chemosensorische Zellen des respiratorischen Systems (Bürstenzellen).
Zudem exprimieren sie verschiedene Proteine der klassischen Geschmackstransduktions-Signalkaskade. Somit
beherbergen sie alle Bausteine, die eine chemorezeptive Zelle auszeichnen. Hier untersuchen wir die Expression von spezifischen Geschmacksrezeptoren im Urethralepithel und die Antwort der vermeintlich chemosensorischen Zellen auf gustatorische Stimuli.
Material und Methodik: Die zu untersuchenden urethralen chemosensorischen Zellen von zwei unterschiedlichen ChAT-eGFP Mausstämmen (Chat = Cholinazetyltransferase) wurden über ihr eGFP-Signal identifiziert, die von Wildtypmäusen
über mit FITC markierte Antikörper gegen das extrazelluläre Epitop des Kationenkanals TPRM5 isoliert. Durch
RT-PCR Experimente wurde in den isolierten Zellen die mRNA-Expression von Geschmacksrezeptoren sowie von
Proteinen der Geschmackskaskade untersucht. Die Zellantwort auf Geschmacksstoffe wurde über Messung der
intrazellulären Kalziumkonzentrationmittels eines konfokalen Laser Scanning Mikroskops (CLSM) sowie über
„whole cell patch camp“ Versuche bestimmt.
Ergebnisse:
Mittels RT-PCR konnten mRNAs verschiedener Geschmacksrezeptoren in abgeschabtem Urethralepithel detektiert werden. Von den im CLSM untersuchten Zellen antworteten 26/32 (81%) auf ATP (0,5 mM) mit einem
intrazellulären Kalziumanstieg. 30/34 (88%) reagierten auf Denatoniumbenzoat (25mM; Bitterstoff ) und 23/27
(85%) auf Glutamat (25 mM; „umami“) mit Erhöhung der intrazellulären Kalziumkonzentration. Die durch Denatoniumbenzoat hervorgerufene Kalziumantwort konnte durch den spezifischen TRPM5 Kanalblocker TPPO
(0.25 mM) unterbunden werden. Des Weiteren war es möglich, ein erstes elektrophysiologisches Profil dieser
Zellen zu erstellen.
Schluss:
Diese Daten zeigen, dass die identifizierten cholinergen Urethralenepithelzellen polymodale chemosensorische
Zellen sind, die auf die Geschmacksstimuli „bitter“ und „umami“ reagieren. Wir interpretieren sie als Teil eines
Warnsystems des Körpers. Die Bürstenzellen stellen hierbei die Wächter dar, die den Eingang des Urogenitaltraktes bewachen und bei Präsenz von Bakterien (sezernieren Bitterstoffe) bzw. potenziell schädlichen Substanzen (freie Aminosäuren fördern bakterielles Wachstum) über einen cholinergen Signalweg lokale und reflektorische Schutzmaßnahmen initiieren.
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