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dc.contributor.advisor Jarry, Hubertus Prof. Dr. de
dc.contributor.author Makhouly, Bassel de
dc.date.accessioned 2012-04-16T14:56:04Z de
dc.date.available 2013-01-30T23:50:39Z de
dc.date.issued 2003-01-08 de
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-AE76-9 de
dc.description.abstract Die GABA-ergen Neurone als Teil des GnRH-Netzwerkes spielen eine Rolle bei den Veränderungen der altersabhängigen Prozesse der Reproduktionsfunktion. Um die Regulation der gonadalen Steroide auf die Expression von GAD in reproduktionsabhängigen Regionen zu untersuchen, wurde im ersten Teil der vorliegenden Arbeit das männliche Rattenmodell gewählt. Nach der Untersuchung des endokrinen Zustands der Tiere anhand der Radioimmunoassay-Methode (RIA) wurden die zellulären Gentranskripte der beiden Isoformen von GAD, GAD65 und GAD67, mittels der Methode der in situ Hybridisierung in der POA, im Nukleus suprachiasmaticus (SCN), im mediobasalen Hypothalamus (MBH) und im Gyrus dentatus bestimmt. In allen untersuchten Regionen konnte nach der Kastration und einer anschließenden dreiwöchigen Erholungszeit kein Effekt beobachtet werden. Die Administration von Estradiol bewirkt in der POA eine signifikante Erhöhung der Expression von GAD65 und GAD67 um nahezu 40%. In den restlichen Regionen konnte dagegen kein Effekt gemessen werden. Die Testosteronbehandlung zeigte eine negative Wirkung auf die Regulation nur von GAD67: Eine 30%-ige Abnahme in der POA und eine 15%-ige im SCN. Im Gegensatz dazu trat im MBH und im Gyrus dentatus eine Verminderung der Expression nur bei GAD65 auf. Aus den hier vorgestellten Ergebnissen kann folgendes abgeleitet werden: Testosteron und Estradiol regulieren in unterschiedlicher Weise die Expression von GAD und so wiederum die inhibitorische Funktion von GABA. Da in der SCN, im MBH und im Gyrus dentatus im Gegensatz zu Estradiol eine Testosteron-Wirkung gemessen wurde, existiert eine eigene androgene Regulation von GAD. Weil die Estradiol-Zugabe eine Zunahme der Expression von GAD bewirkte und dieser Effekt von einer Abnahme der LH-Konzentration im Serum der betroffenen Tiergruppe begleitet wurde, ist die These bestätigt, dass GABA mit ihren inhibitorischen Funktionen zur Übermittlung der positiven Rückkopplung von Estradiol auf die LH-Freisetzung auf der Ebene der POA und nicht auf der Ebene der Axone agiert. Im Gegensatz zu Estradiol kann eine Progesteronbehandlung bei persistent östrischen Ratten einen LH-Peak auslösen und somit den Östrus-Zyklus wieder in Gang bringen. Aufgrund dieser Tatsache wurde im zweiten Teil der vorliegenden Arbeit ein Tiermodell zur Untersuchung der molekularbiologischen altersabhängigen Veränderungen entwickelt. Dabei wurden drei Monate alte proöstrische Ratten (Y) und 12 Monate alte persistent östrische Ratten (MA) benutzt. Die MA-Ratten wurden mit Progesteron behandelt. Sowohl die MA-Ratten als auch die Y-Ratten wurden um 13 Uhr und um 17 Uhr getötet. Eine unbehandelte MA-Gruppe, deren Tiere um 10 Uhr getötet wurden, diente hier als Kontrollgruppe. Anhand der LH-Messung der untersuchten Gruppen wurde ein Kontrollwert (5 ng/ml LH) für die positive Reaktion der Tiere auf Progesteron (responding animals) festgestellt. Es konnte bei 44% der persistent östrischen Ratten ein erhöhter LH-Spiegel erfolgreich wieder erreicht werden. In den Gruppen dieses Modells entstand eine Analogie zwischen den Gruppen der behandelten MA-13-Uhr und Y-13-Uhr Tiere sowie zwischen den responding animals und den Y-17 Uhr-Tieren. Um aussagekräftige statistische Veränderungen entlang der hypothalamo-hypophysio-ovariellen Achse in individuellen Tieren zu erhalten, wurde die Taqman®-PCR und die quantitative, kompetitive RT-PCR eingesetzt. Dabei wurden die folgenden Gene untersucht: ER α und ER β, GnRH, GnRH-R, GAD65 und GAD67, sowie FSH-β. In der POA, Hypophyse und im Ovar wurde altersabhängigen Genexpression beobachtet: Eine signifikante Abnahme der Expression von ER β sowohl in der Gruppe responding animals als auch in deren analoger Gruppe wurde in der POA (34 %), Hypophyse (44 %) und im Ovar (um die 30 %) gemessen. In der Hypophyse verzeichneten die mRNA-Transkripte von ER α bei der Gruppe der behandelten mittelalten Ratten der 13 Uhr-Gruppe eine Zunahme von 55% und bei der 13-Uhr-Gruppe der jungen Ratten einen Anstieg von 153 %. Ebenso nehmen die mRNA-Konzentrationen von FSH-β sowohl bei den responding animals als auch bei deren analoger Gruppe in gleichem Masse (ungefähr 300 %) zu. Da die Veränderungen der Expression von ER β, ER α und FSH-β bei den zwei analogen Gruppen auftritt, ist zu vermuten, dass diese Gene altersabhängig expremiert und an der Zyklusregulation ursächlich beteiligt sind. Die restlichen Gene zeigten entlang der Achse keine altersrelevanten Veränderungen. Da ER β-Expressionsveränderungen in der POA, in der Hypophyse und im Ovar gemessen wurden, konnte der wichtigste Schluss der hier vorgestellten Untersuchungen gezogen werden, dass nämlich ER β für den Erhalt des Zyklus essentiell sein kann. In diesem Teil der vorliegenden Arbeit wurde ein Tiermodell zur molekular biologischen Untersuchung der altersabhängigen Veränderungen mit sehr zufriedenstellender Ausbeute zur Wiederherstellung des Östrus-Zyklus (44%) erfolgreich entwickelt. Dieses Modell ermöglichte darüber hinaus die Untersuchung einer relativ hohen Anzahl an Genen entlang der hypothalamo-hypophysio-ovariellen Achse. de
dc.format.mimetype application/pdf de
dc.language.iso ger de
dc.rights.uri http://webdoc.sub.gwdg.de/diss/copyrdiss.htm de
dc.title Molekularbiologische Untersuchungen zu zentralnervösen Alterungsprozessen der Reproduktionsfunktion in der weiblichen Ratte de
dc.type doctoralThesis de
dc.title.translated Molecular Biological Analysis of Central Nervous Age-Related Processes of the Reproduction Functions in the Female Rat de
dc.contributor.referee Schürmann, Friedrich-Wilhelm Prof. Dr. de
dc.date.examination 2002-10-03 de
dc.subject.dnb 570 Biowissenschaften, Biologie de
dc.description.abstracteng GABA neurones, as part of the GnRH network, play a significant role in the changes of age-related processes of the reproduction function. In order to study the regulation of the ovarian steroids on the expression of GAD in reproduction associated regions the male rat-model has been chosen in the first part of this study. Firstly, the endocrine status of the animals has been determined through the method of radioimmunoassay (RIA). Using the in situ hybridisation method in the preoptic region of anterior hypothalamus (POA), suprachiasmatis nucleus (SCN), medio basel hypothalamus (MBH), and dentate gyrus the cellular gene transcripts of both GAD isoforms, GAD65 and GAD67, were measured. In all these regions no significant effects of castration followed by a recovery period of three weeks could be monitored. The expression of GAD65 and GAD67 in the POA was enhanced by the administration of estradiol by almost 40%, compared to the control group. However, the other investigated regions displayed no detectible alterations. The treatment with testosterone effected the regulation of GAD67 only: A down regulation of 30 % in the POA and of 15 % in the CSN. However, the expression of GAD65 decreased in the MBH and in the dentate gyrus. The results suggest that testosterone and estradiol regulate the expression of GAD in different manner and consequently also regulate the inhibitory functions of GABA. As an effect of testosterone unlike an effect of estradiol could be measured in the SCN, MBH and dentate gyrus it has to be concluded, that androgens have their own pathway to regulate GAD. The fact that an estradiol treatment increases the expression of GAD and this effect is accompanied by a decrease in the LH concentration in the serum of this group of animals confirms the hypothesis that the inhibitory activities of GABA act to transmit the positive feedback of estradiol on the LH release at the level of POA und not at the level of the axons. A progesterone unlike an estradiol treatment may cause a LH peak in persistent estrous rats and reinstate a regular estrous cycle. Accordingly an animal-model has been developed in the second part of this study to investigate the molecular biological age-dependend changes. Three-months-old proestrous rats (Y) and 12 months-old persistent estrous rats (MA) were used in this model. Unlike the Y-rats the MA-rats were treated with progesteron. The MA-rats and the Y-rats were sacrificed at 13 h and 17 h. A MA-group of untreated animals, sacrificed at 10 h was considered a control group. A control value (5 ng/ml LH) was set up according to the measured LH concentrations of the investigated groups to determine the positive responding of the animals on progesterone (responding animals). An induction of the LH surge by Progesterone was successfully displayed in 44 % of the persistent animals. In addition, in the groups of this model an analogy with the treated MA-13 h animals and the Y-13 h animals as well as the responding animals and the Y-17 h group was observed. The Taqman®-PCR and the quantitative competitive RT-PCR have been used to obtain clear statistical results along the hypothalamic-pituitary-ovarian axis in individual animals. The following genes were examined in this part of the study: ER α and ER β, GnRH, GnRH-R, GAD65 and GAD67, and FSH-β. Age-related gene expression was detected in the POA, pituitary and ovary: A significant decrease of the expression of ER β in both groups of responding animals and in their analogue group was measured in the POA (34 %), pituitary (44 %) and ovary (almost 30%). In the pituitary, the mRNA transcripts of ER α exhibited an enhancement of 55 % in the group of treated middle-aged rats of the 13 h group and of 153 % in the 13 h group of the young animals. The mRNA concentration of FSH-β were elevated likewise by almost 300 % in both of the responding animals as well as their analogue group. The fact that changes have occurred in the expression of ER β, ER α and FSH-β in both analogue groups suggests that these genes are expressed aged-dependently expressed and may be involved causally in the regulation of the estrous cycle. The remaining investigated genes exhibited no age-relevant changes along the axis. Since the changes of the expression of ER β have been measured in the POA, pituitary and ovary, this part of this study lead to the main conclusion, that ER β was essential for the maintenance of the cycle. In this part of the study, an animal-model with highly satisfactory profit (44 %) of reinstatement of the estrous cycle has been successfully developed for molecular biological examinations of the age-related changes. This model furthermore allowed for the examination of a relatively high number of genes along the hypothalamic-pituitary-ovarian axis. de
dc.contributor.coReferee Fuchs, Eberhard Prof. Dr. de
dc.subject.topic Mathematics and Computer Science de
dc.subject.ger GABA de
dc.subject.ger GAD65 GAD67 de
dc.subject.ger POA de
dc.subject.ger SCN de
dc.subject.ger MBH de
dc.subject.ger Gyrus dentatus de
dc.subject.ger ER α und ER β de
dc.subject.ger GnRH de
dc.subject.ger GnRH-R de
dc.subject.ger FSH-β de
dc.subject.ger persistent östrische Ratten de
dc.subject.ger proöstrische Ratten de
dc.subject.eng GABA de
dc.subject.eng GAD65 GAD67 de
dc.subject.eng POA de
dc.subject.eng SCN de
dc.subject.eng MBH de
dc.subject.eng dentate gyrus de
dc.subject.eng ER α und ER β de
dc.subject.eng GnRH de
dc.subject.eng GnRH-R de
dc.subject.eng FSH-β de
dc.subject.eng persistent estrous rats de
dc.subject.eng proestrous rats de
dc.subject.bk 44.89/44.90 de
dc.identifier.urn urn:nbn:de:gbv:7-webdoc-491-6 de
dc.identifier.purl webdoc-491 de
dc.affiliation.institute Biologische Fakultät inkl. Psychologie de
dc.subject.gokfull MED 419: Endokrinologie de
dc.subject.gokfull MED 530: Neurologie - Allgemein- und Gesamtdarstellungen de
dc.identifier.ppn 362844232 de

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