Das Zentralnervensystem des medizinischen Blutegels ist ein gut untersuchtes neurophysiologisches Modellsystem. Es ist in einem großen Blutgefäß des Egels lokalisiert und ständig von Blut umspült. Blutegelblut enthält verschiedene organische Säurereste, welche alle Intermediärprodukte des Citratzyklus' sind. Der prominenteste organische Säurerest ist Malat.
Diese Arbeit untersucht die Bedeutung dieser Blutbestandteile für die Funktion des Zentralnervensystems des Blutegels. Des Weiteren wird eine Malat-haltige Ringerlösung entwickelt und getestet, die geeignet ist, die Lebensdauer isolierter Teile des Blutegel-ZNS von einem Tag auf eine Woche zu verlängern, ohne auf Zellkulturmedien zurückzugreifen.
Es wurde die Wirkung von Glucose, Pyruvat und Malat auf Funktion und Lebensdauer von Segmentalganglien des Zentralnervensystems des Blutegels untersucht. Hierzu wurden isolierte Segmentalganglien von Hirudo verbana in Lösungen mit 10 mM Glucose, 5 mM Pyruvat, 15 mM Malat, bzw. einer Lösung, die frei von diesen Substanzen war, aufbewahrt. Zu definierten Zeiten wurden die elektrophysiologischen Parameter zweier verschiedener Neuronen, sowie von Gliazellen mittels intrazellulärer Ableitung und Applikation von Neurotransmittern bestimmt. Darüber hinaus wurde die mechanische Konsistenz und die lichtmikroskopisch erfassbare Morphologie der Segmentalganglien dokumentiert.
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The central nervous system of the medicinal leech Hirudo medicinalis is a well-studied neurophysiological model system. In situ, it is located inside the leech's major blood vessel and constantly surrounded by blood flow (Sawyer 1986). Leech blood contains various inorganic cations and carboxylate anions, with malate being the most prominent component (Nieczaj & Zerbst-Boroffka 1993).
My work discusses the significance of these carboxylate anions for the function of the leech central nervous system. Furthermore, I propose and test the use of a malate-supplemented Ringer's solution to nourish isolated parts of the leech CNS and prolong their lifetime from one day to a week without the use of cell culture media.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Anatomie und Physiologie des Blutegels
- Das Nervensystem von Hirudo
- Blutzusammensetzung von Hirudo
- Wirkung von Aufbewahrungsmedien auf isolierte Segmentalganglien
- Fragestellung
- Material und Methoden
- Bezug und Haltung der Blutegel
- Präparation und Aufbewahrung der Segmentalganglien
- Aufbewahrungsmedien
- Testlösungen
- Mikroelektroden
- Baderdung
- Messapparatur und Versuchsaufbau für die Elektrophysiologie
- Elektrophysiologische Versuchsprotokolle
- Mikroskopie
- Datenauswertung
- Ergebnisse
- Elektrophysiologische Versuche
- Morphologische Veränderungen der Segmentalganglien
- Diskussion
- Zielsetzung der Arbeit & Zusammenfassung der Versuchsergebnisse
- Stoffaufnahme und Energiestoffwechsel in Segmentalganglien des Blutegels
- Die Hypothese der anaplerotische Aufnahme organischer Säurereste
- Zusammenfassung
- Literatur- & Quellenverzeichnis
- Anhang
- Erklärung
- Danksagung
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die vorliegende Arbeit untersucht die Bedeutung von Blutbestandteilen für die Funktion des Zentralnervensystems des Blutegels. Ziel ist es, die Auswirkungen verschiedener Blutzusammensetzungen auf die elektrophysiologische Aktivität und die morphologische Struktur isolierter Segmentalganglien von Hirudo verbana zu erforschen.
- Einfluss von Blutbestandteilen auf die neuronale Aktivität
- Stoffaufnahme und Energiestoffwechsel in Segmentalganglien
- Morphologische Veränderungen der Segmentalganglien unter verschiedenen Bedingungen
- Relevanz der anaplerotischen Aufnahme organischer Säurereste
- Vergleich der Ergebnisse mit der Literatur und Diskussion der physiologischen Bedeutung
Zusammenfassung der Kapitel
- Einleitung: Die Arbeit stellt den Blutegel als Modellorganismus vor und beschreibt dessen Anatomie, Physiologie und das Nervensystem. Die Blutzusammensetzung von Hirudo wird erläutert, sowie die Fragestellung der Arbeit definiert.
- Material und Methoden: Die verwendeten Methoden werden detailliert beschrieben, beginnend mit der Haltung der Blutegel, über die Präparation der Segmentalganglien, die Herstellung von Aufbewahrungsmedien und Testlösungen bis hin zur Elektrophysiologie und Mikroskopie.
- Ergebnisse: Die Ergebnisse der elektrophysiologischen Versuche und der morphologischen Untersuchungen werden präsentiert.
- Diskussion: Die Ergebnisse werden diskutiert und im Kontext der vorhandenen Literatur eingeordnet. Die Zielsetzung der Arbeit und die wichtigsten Ergebnisse werden zusammengefasst. Die Rolle der Stoffaufnahme und des Energiestoffwechsels in Segmentalganglien wird beleuchtet. Die Hypothese der anaplerotischen Aufnahme organischer Säurereste wird im Detail diskutiert.
Schlüsselwörter
Die wichtigsten Schlüsselwörter der Arbeit sind: Blutegel, Hirudo verbana, Zentralnervensystem, Segmentalganglien, Elektrophysiologie, Morphologie, Blutbestandteile, Stoffaufnahme, Energiestoffwechsel, anaplerotische Aufnahme, organische Säurereste.
- Quote paper
- Michael Nießing (Author), 2011, Bedeutung von Blutbestandteilen für die Funktion des Zentralnervensystems des Blutegels, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/274093
