Untersuchungen zur Hemmung des Serotonintransportes durch Hyperforin : die Beeinflussung intrazellulärer Ionenkonzentrationen

In dieser Arbeit konnten die initialen Befunde bezüglich der potenten Serotoninaufnahmehemmung durch Johanniskrautextrakt mittels Radiorezeptorassay­ Methoden bestätigt werden. Es wurde gezeigt, daß die Phloroglucinole H
In dieser Arbeit konnten die initialen Befunde bezüglich der potenten Serotoninaufnahmehemmung durch Johanniskrautextrakt mittels Radiorezeptorassay­ Methoden bestätigt werden. Es wurde gezeigt, daß die Phloroglucinole Hyperforin und Adhyperforin größtenteils für die Inhibierung der Serotoninaufnahme in Maushirn­ Synaptosomen verantwortlich sind. Die halbmaximalen Hemmkonstanten sind für beide Inhaltsstoffe identisch und liegen bei ca. 400 nM. Dagegen konnte nur bei einer weiteren relevanten Inhaltsstoffgruppe aus Hypericum perforatum, nämlich den OPCs, eine Hemmung der Serotoninaufnahme in Synaptosomen festgestellt werden. Wichtige Befunde konnten durch Ermittlung der Serotoninaufnahme in humanen Thrombozyten gewonnen werden. Vergleichende Untersuchungen von verschiedenen klassischen Antidepressiva und von Hyperforin an der Serotoninaufnahme in Thrombozyten und Synaptosomen zeigten jeweils identische halbmaximale Hemmkonstanten in beiden Systemen. Zum einen wurde durch diese Experimente erstmals eine Beeinflussung der Serotoninaufnahme durch Hyperforin in humanen Zellen nachgewiesen, und zum anderen konnte dadurch bestätigt werden, daß Thrombozyten als ein peripheres Modell der Serotoninaufnahme verwendet werden können. Eine nähere Charakterisierung des molekularen Wirkungsmechanismus der Serotoninaufnahmehemmung durch Hyperforin in Synaptosomen lieferte Hinweise darauf, daß Hyperforin einen von den klassischen Antidepressiva unterschiedlichen Mechanismus aufweist. Im Gegensatz zu den bekannten Antidepressiva zeigt Hyperforin nicht­kompetitive Eigenschaften am Transportermolekül. Unterstützt wird diese Vermutung durch weitergehende Untersuchungen, bei denen die direkte Interaktion von Johanniskrautextrakt und Hyperforin mit SERT1 durch Ermittlung der Paroxetinbindung an Maushirnmembranen bestimmt wurde. Auch hier zeigt Hyperforin einen andersartigen Einfluß. Sämtliche klassischen Antidepressiva weisen eine sehr gute Korrelation zwischen der Hemmung der Paroxetinbindung und der Inhibition der Serotoninaufnahme mit nahezu identischen IC 50 ­ Werten auf. Dagegen hat weder Johanniskrautextrakt noch Hyperforin einen erwähnenswerten Einfluß auf die Paroxetinbindung, was darauf schließen läßt, daß beide Substanzen nicht durch eine direkte Bindung an die Substratbindungsstelle des Serotonintransporters die Inhibition der Serotoninaufnahme induzieren. Ausgehend von diesen Befunden wurden weitere Parameter untersucht, welche für die Regulation der Serotoninaufnahme verantwortlich sind. Die wichtigste treibende Kraft für die Aktivierung und Aufrechterhaltung des Serotonintransportes ist der an der Plasmamembran bestehende Natriumgradient, so daß sich die weiteren Untersuchungen vor allem mit der Ermittlung der intrazellulären Natriumkonzentration nach Hyperforinzugabe befaßten. Während der SSRI Citalopram keinen Einfluß auf die intrazelluläre Natriumkonzentration in Thrombozyten ausübt, führt Hyperforin in einer konzentrationsabhängigen Art und Weise zu einer Erhöhung der intrazellulären Natriumkonzentration. Aufgrund dieser hyperforininduzierten Beeinflussung von [Na ] i und der daraus resultierenden Erniedrigung des Natriumgradienten an der Plasmamembran, läßt sich nicht nur die Hemmung der Serotoninaufnahme, sondern auch die Inhibierung der Aufnahme von Noradrenalin, Dopamin, GABA und L­Glutamat erklären. Um die Ursache des Natriuminfluxes in das Thrombozytenzytosol zu ermitteln, wurden Vergleichssubstanzen herangezogen, die bekanntermaßen ebenfalls zu einer Erhöhung von [Na ] i führen. Da durch diese Vergleichssubstanzen auch andere intrazelluläre Ionenkonzentrationen beeinflußt werden, wurden die Effekte von Hyperforin mittels Fluoreszenzspektroskopie auf diese Ionenkonzentrationen zusätzlich untersucht. Hyperforin verursacht in höheren Konzentrationen (10 µM) eine gravierende Erhöhung von [Ca 2 ] i und eine biphasische Beeinflussung des zytosolischen pH­Wertes mit initialer Ansäuerung und sekundärer Alkalisie rung des Zytosols. Es handelt sich hierbei größtenteils um einen Kalziuminflux aus dem Außenmedium und in geringerem Maße um eine Freisetzung von Kalzium aus intrazellulären Speichern. Niedrigere Hyperforinkonzentrationen von 0,3­3 µM führen zu einer konstanten intrazellulären Acidifizierung und einer konzentrationsabhängigen Erhöhung der intrazellulären Kalziumkonzentration. Eine Beteiligung des NHE kann weitgehend ausgeschlossen werden, da der pH­Effekt nicht natriumabhängig ist. Die sekundäre Alkalisierung , die nach Zugabe von höheren Hyperforinkonzentrationen (10 µM) beobachtet wird, deutet auf die Aktivierung eines Mechanismus hin, der für die Aufrechterhaltung des intrazellulären pH­Wertes verantwortlich ist. Ein potentieller Kandidat könnte der natriumunabhängige Cl/HCO 3 ­ Exchanger sein. Die Beeinflussung der [Na ] i und des pH i scheinen voneinander unabhängige Prozesse zu sein. Der Einstrom von Natrium­ und Kalziumionen läßt sich vermutlich über nicht­selektive Kationenkanäle erklären, da beide hyperforininduzierten Effekte durch SK
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Metadaten
Author:Andrea Singer
URN:urn:nbn:de:hebis:30-0000001162
Referee:Walter E. Müller
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2003/04/15
Year of first Publication:2001
Publishing Institution:Univ.-Bibliothek Frankfurt am Main
Granting Institution:Johann Wolfgang Goethe-Univ.
Date of final exam:2001/04/20
Release Date:2003/04/15
HeBIS PPN:099063514
Institutes:Pharmazie
Dewey Decimal Classification:610 Medizin und Gesundheit
Sammlungen:Universitätspublikationen
Licence (German):License Logo Veröffentlichungsvertrag für Publikationen

$Rev: 11761 $