Regulationsmechanismen der exokrinen Sekretion in Speicheldrüsen von Periplaneta americana

• Antragsteller: Professor Dr. Arnd Baumann; Privatdozent Dr. Wolfgang Blenau
• Fachliche Zuordnung: Biochemie und Physiologie der Tiere
• Förderung: Förderung von 2002 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5363555

• Erstellungsjahr: 2009

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Biogene Amine sind wichtige Botenstoffe im ZNS und an peripheren Organen der Vertebraten und Invertebraten. Ein etabliertes und verschiedenen experimentellen Ansätzen (Biochemie, Elektrophysiologie, Sekretionsmessungen, Ca2+-Imaging, Morphologie) außerordentlich gut zugängliches Modellsystem zur Untersuchung der zellulären Wirkungen biogener Amine sind die Speicheldrüsen der Schabe Periplaneta americana. So lösen z.B. die biogenen Amine Dopamin und Serotonin die Sekretion von Speichel unterschiedlicher Qualität aus. Bisher wurden biogene Amin- Rezeptor cDNAs nur aus wenigen Insekten-Spezies (v.a. Drosophila und Apis) kloniert. In der vergangenen Förderperiode haben wir folgende neue Erkenntnisse gewinnen können: Das pharmakologische Profil der Serotonin-induzierten Speichelsekretion wurde aufgeklärt. Ein 5-HT1-Rezeptor von P. americana wurde molekular und funktionell charakterisiert und sein Expressionsmuster wurde beschrieben. Es konnten Substanzen identifiziert werden, die als inverser Agonist bzw. neutraler Antagonist an diesem konstitutiv aktiven Rezeptor wirken. Die Speicheldrüse ist auch tyraminerg innerviert und Tyramin beeinflusst die dopaminerge und/oder serotonerge Neurotransmission über einen präsynaptischen Mechanismus. Ein Tyramin-Rezeptor wurde charakterisiert und sein Expressionsmuster wurde aufgeklärt. Die Speicheldrüse ist weiterhin GABAerg innerviert und GABA verstärkt die dopaminerge und/oder serotonerge Neurotransmission präsynaptisch über GABAB-Rezeptoren. Wir fanden vielfältige Hinweise für eine Beteiligung des NO-cGMP-Weges an der Kontrolle/Modulation der Speichelsekretion.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• (2006) The aminergic control of cockroach salivary glands. Arch. Insect Biochem. Physiol. 62, 141-152
  Walz, B., Baumann, O., Krach, C., Baumann, A. and Blenau, W.
  
• (2007) Pharmacology of serotonininduced salivary secretion in Periplaneta americana. J. Insect Physiol. 53, 774-781
  Troppmann, B., Walz, B. and Blenau, W.
  
• (2009) The GABAergic innervation of cockroach salivary glands. J. Exp. Biol. 212, 126-136
  Rotte, C., Witte, J., Blenau, W., Walz, B. and Baumann, O.