Fachbereich Veterinärmedizin


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    Quantifizierung von Schilddrüsenhormonen in Homogenaten und subzellulären Fraktionen im ZNS der Ratte (2003)

    Art
    Hochschulschrift
    Autor
    Jeitner, Andreas
    Quelle
    Berlin, 2003 — 123 Seiten
    Kontakt
    Institut für Tierschutz und Tierverhalten

    Königsweg 67
    Gebäude 21, 1. OG
    14163 Berlin
    +49 30 838 62901
    tierschutz@vetmed.fu-berlin.de

    Abstract / Zusammenfassung

    In this study the concentration of seven different thyroid hormon metabolites was quantified in eleven brain areas as well as in the pituitary gland and the liver of the rat for the first time. The hormones were measured in both homogenates and relevant subcellular fractions. A special method was developed to fractionize tissue homogenates into nuclei, mitochondria, myelin, synaptosomes and microsomes. The hormones were extracted from homogenates and subcellular fractions with methanol, purified and separated by HPLC and quantified by radioimmunoassay. The following hormones were studied: T4, T3, 3,3"-T2, 3,5-T2, rT3, T3-sulphate and 3,3"-T2-sulphate. T3 and T4 were detectable in all brain areas and in the liver. In the different brain areas the concentrations varied between 0.5 and 4.8 ng/g. 3,3"-T2, 3,5-T2, rT3, and 3,3"-T2-sulphate were detected in most areas. However, their concentrations were as low as 10 - 150 pg/g and thus 20 - 60 times lower than those of T3 and T4. T3-sulphate was present only in the hypothalamus. 3,5-T2, rT3 and T3-sulphate were detectable in the liver in the lower picogramm range. 3,3"-T2 and 3,3"-T2-sulphate could not be detected in this organ. In brain areas T3 was detected in all subcellular fractions mentioned above. In the nuclear fraction of most areas its concentration was 2 - 5fold higher than that of all other fractions and of the homogenate. This is due to the high density of nuclear T3-receptors. T4 and 3,3"-T2 were exclusively found in synaptosomes. 3,5-T2 was not detectable in any fraction. A 14-day`s treatment with the tricyclic antidepressant desipramine lead o a selective increase of the T3-concentrations in the myelin fraction of the amygdala. On the contrary, concentrations of T3 and T4 declined significantly in he myelin fractions and in synaptosomes of the frontal cortex. Hormone concentrations in homogenates remained unchanged in both cases. In conclusion, these results show that determination of the concentrations of thyroid hormones in subcellular fractions reveal alterations which can not be detectable in homogenates. Germany: In der vorliegenden Untersuchung wurden erstmals die Konzentrationen von sieben verschiedenen Schilddrüsenhormonmetaboliten in elf Hirnarealen der Ratte sowie in der Hypophyse und der Leber quantifiziert. Die Hormone wurden sowohl in Homogenaten als auch in relevanten subzellulären Fraktionen untersucht. Zu diesem Zweck wurde eine Methode entwickelt, um Gewebehomogenate in Nuklei, Mitochondrien, Myelin, Synaptosomen und Mikrosomen zu fraktionieren. Die Quantifizierung der Hormone aus Homogenaten und subzellulären Fraktionen erfolgte nach Extraktion mit Methanol sowie nach Aufreinigen und Trennung mittels HPLC schließlich durch Radioimmunoassay. Quantifiziert wurden die Hormone T4, T3, 3,3"-T2, 3,5-T2, rT3, T3-Sulfat und 3,3"-T2-Sulfat. Die Hormone T3 und T4 konnten in allen Hirnarealen sowie in der Leber gemessen werden. Im Gehirn lagen ihre Konzentrationen in den einzelnen Arealen zwischen 0,5 und 4,8 ng/g. Die Hormone 3,5-T2, 3,3"-T2, rT3 und 3,3"-T2-Sulfat konnten in den meisten Hirnarealen bestimmt werden. Ihre Konzentrationen lagen jedoch im niedrigen Pikogramm-Bereich (10 - 150 pg/g). Dementsprechend sind die Konzentrationen dieser Hormone 20 bis 60-fach niedriger als jene von T3 und T4. T3-Sulfat konnte nur im Hypothalamus nachgewiesen werden. In der Leber waren 3,5-T2, T3 und T3-Sulfat im niedrigen Pikogramm-Bereich messbar. 3,3"-T2 und 3,3"-T2-Sulfat waren dagegen dort nicht nachweisbar. T3 konnte in allen oben genannten subzellulären Fraktionen aller Hirnareale nachgewiesen werden. In den nukleären Fraktionen der meisten Hirnareale war die T3-Konzentration 2 bis 5-fach höher als in den anderen Fraktionen und dem Homogenat. Dies ist durch die hohe Dichte an nukleären T3-Rezeptoren zu erklären. Die Hormone T4 und 3,3"-T2 waren ausschließlich in Synaptosomen nachweisbar. 3,5-T2 konnte in keiner Subfraktion bestimmt werden. Eine 14-tägige Behandlung mit dem trizyklischen Antidepressivum Desipramin führte zu einer selektiven Zunahme der T3-Konzentrationen in der Myelinfraktion der Amygdala. Die T3- bzw. die T4-Konzentrationen nahmen in den Synaptosomen bzw. im Myelin des frontalen Kortex signifikant ab. Die Hormonkonzentrationen der Homogenate blieben in beiden Fällen unverändert. Dieses Ergebnis zeigt, dass die Messung von Schilddrüsenhormon-konzentrationen in subzellulären Fraktionen Veränderungen sichtbar macht, welche in den Homogenaten nicht nachgewiesen werden können.