Diversity of transduction mechanisms in receptor neurons of the main olfactory epithelium in <i>Xenopus laevis</i> tadpoles

Abstract

Die vorliegende Untersuchung berichtet über Reizantworten olfaktorischer Rezeptorzellen (ORZ) in einer neuartigen Gewebeschnittpräparation des olfaktorischen Epithels von larvalen Xenopus laevis nach Applikation von Aminosäuren und pharmakologischen Wirkstoffen, die den cAMP-vermittelten Transduktionsweg aktivieren (Forskolin und membranpermeables cAMP). Die Reizantworten wurden mittels der "patch-clamp" Technik und "calcium imaging" gemessen. Sowohl Aminosäuren als auch die Wirkstoffe, die den cAMP-vermittelten Transduktionsweg aktivieren, erwiesen sich als wirksame Reize. Interessanterweise reagierten etliche ORZ, die auf Aminosäuren eine Reaktion zeigten, weder auf Forskolin noch auf membranpermeables cAMP. Dieses Ergebnis suggeriert, dass einige Aminosäuren andere Transduktionswege als den wohlbekannten cAMP-vermittelten Transduktionsweg aktivieren. Die unterschiedliche Verarbeitung von cAMP-vermittelten Reizen einerseits und Aminosäuren andererseits wurde zusätzlich durch "calcium imaging" von Neuronen des Bulbus olfactorius in einer neuartigen Präparation von larvalen Xenopus laevis, die Epithel und Bulbus olfactorius enthält, erläutert. Das Projektionsmuster von aminosäuresensitiven ORZ auf Neurone des Bulbus olfactorius unterschied sich merklich vom Projektionsmuster von forskolinsensitiven ORZ. Neurone des Bulbus olfactorius, die von Aminosäuren aktiviert wurden, lagen in einer lateralen Position verglichen mit jenen, die von Forskolin aktiviert wurden. Nur ein kleiner Anteil von Neuronen wurde von beiden Reizen aktiviert. Das Ensemble von Neuronen, das von Forskolin aktiviert wurde, wurde auch von dem Phosphodiesterasehemmer IBMX und von membranpermeablem cAMP aktiviert. Aufgrund dieser Ergebnisse kann gefolgert werden, dass die sensorische Transduktion von Aminosäuren weitestgehend cAMP-unabhängig ist und dass aminosäurenvermittelte und cAMP-vermittelte Reizantworten im Bulbus olfactorius unterschiedlich verarbeitet werden.