In vitro Untersuchungen zum Bicarbonattransport des Blättermagenepithels von Schafen

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Marta Sternberg
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1 Aus dem Institut für Veterinär-Physiologie des Fachbereichs Veterinärmedizin der Freien Universität Berlin In vitro Untersuchungen zum Bicarbonattransport des Blättermagenepithels von Schafen Inaugural Dissertation zur Erlangung des Grades eines Doktors der Veterinärmedizin an der Freien Universität Berlin vorgelegt von Volker Niebuhr Tierarzt aus Celle Berlin 2003 Journal Nr. 2762

2 Gedruckt mit Genehmigung des Fachbereichs Veterinärmedizin der Freien Universität Berlin Dekan: Erster Gutachter: Zweiter Gutachter: Dritter Prüfer: Univ.-Prof. Dr. Leo Brunnberg Univ.-Prof. Dr. Holger Martens Univ.-Prof. Dr. Karl Dietrich Weyrauch Univ.-Prof. Dr. Rudolf Staufenbiel Deskriptoren (nach CAB-Thesaurus): sheep; omasum; epithelium; bicarbonate; transport; absorption; anion exchange; chloride Tag der Promotion:

3 MEINEN ELTERN GEWIDMET

4 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Seite Verzeichnis der verwendeten Abkürzungen 8 I. Einleitung 9 II. Literaturübersicht Anatomie Absorptionsfunktion des Psalters Epithelialer Transport Stofftransport im Psalter Natrium Magnesium Phosphat Calcium SCFA Wasser Ammoniak Bicarbonatresorption Chloridsekretion Schlussfolgerung und Zielsetzung der eigenen Untersuchungen 21 III. Material und Methoden Versuchstiere Gewinnung der Epithelien Inkubationstechnik und elektrophysiologisches Messprinzip 24 5

5 Inhaltsverzeichnis 3.4 Bestimmung der Bicarbonat Transportraten Hemmstoffe Pufferlösungen / Inkubationslösungen Eichung der Messapparatur Statistische Auswertungsmethoden 31 IV. Ergebnisse Vorversuche Effekte unterschiedlicher Ionengradienten Mukosale Variation von HCO - 3 : 25 und 50 mmol l Einfluss von Chlorid auf den Bicarbonattransport Einfluss von Chloridreduktion Chloridreduktion 1: 25 mmol l -1 Chlorid serosal Chloridreduktion 2: 10 mmol l -1 Chlorid serosal Hemmstoffe DIDS Bumetanid Mannit Zusammenfassung der Ergebnisse 53 V. Diskussion Einleitung Vorversuche / Methodenerstellung Veränderungen der Ionengradienten Erhöhung der Osmolarität mukosal durch Mannit Hemmung der Anionenaustauscher serosal (DIDS) Hemmung des Na + /K + /2Cl - - Cotransporters durch Bumetanid 65 6

6 Inhaltsverzeichnis 5.7 Kritische Anmerkungen 67 VI. Zusammenfassung / Summary 71 VII. Literaturverzeichnis 75 VIII. Anhang Zusammensetzung der Inkubationslösungen Vorversuche Hauptversuche Varianzanalyse Übersicht Versuchsbedingungen 99 7

7 Abkürzungen und Definitionen Abkürzungen und Definitionen AE anion exchanger = Anionenaustauscher CA Carboanhydrase DIDS 4,4 -Diisothiocyanatostilben-2,2 -Disulfonsäure G s parazelluläre Leitfähigkeit G t Gewebeleitfähigkeit (ms cm -2 ) GIT Gastrointestinaltrakt I sc Kurzschlussstrom (µeq cm -2 h -1 ) J ms m N n NHE Pd t p.m. PEG R a R b R c R s R t s SCFA SEM Std. Dev. unidirektionaler Bicarbonattransport von mukosal nach serosal (µeq cm -2 h -1 ) mukosal = apikal = luminal = der Lumenseite zugewandt Anzahl der Schafe im Versuch Anzahl der Epithelien/Gewebestücke Na + /H + exchanger = Na + /H + -Austauscher Transepitheliale Potentialdifferenz (mv) post mortem Polyäthylenglykol Widerstand der apikalen Membran Widerstand der basolateralen Membran zellulärer Widerstand parazellulärer Widerstand (s = shunt) Widerstand des Gewebes (t= tissue) serosal = basolateral = der Blutseite zugewandt short chain fatty acids = kurzkettige Fettsäuren standard error of mean = Standardfehler des arithmetischen Mittelwertes Standardabweichung 8

8 Mein herzlicher Dank gilt: Herrn Prof. Dr. H. Martens für die Überlassung des Themas und die ausgezeichnete Betreuung. Frau PD Dr. S. Dahms für die Hilfe bei der statistischen Auswertung der Daten. Frau Katharina Wolf für die Unterstützung bei der Durchführung der Versuche sowie Frau D. Plaumann für Ihre Ratschläge. Meinen Eltern für moralische und finanzielle Unterstützung. 101

9 Lebenslauf Name: Volker Niebuhr Geburtsdatum: 17. August 1968 Geburtsort: Celle Schulbildung: Grundschule Altencelle Gymnasium Ernestinum Celle Auslandsaufenthalt in den USA als Austauschschüler High School Diplom Gymnasium Ernestinum Celle Abitur Zivildienst im MS Heim Celle Schwerbehindertenpflege im MS Heim Celle Herbst 1990 Frühjahr 1991 Studium: der Linguistik SS 1992, FU Berlin der Veterinärmedizin WS 1992/93 WS 1998/99, FU Berlin Approbation als Tierarzt 30. April 1999 Beginn der Promotion Januar

10 Eidesstattliche Erklärung Hiermit bestätige ich, dass ich die vorliegende Arbeit selbstständig angefertigt habe. Ich versichere, dass ich ausschließlich die angegebenen Quellen und Hilfen in Anspruch genommen habe. Volker Niebuhr Berlin, den

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