Mechanisms of ion regulation and of metabolic control in swimbladder gas gland cells

KURZFASSUNG DES PROJEKTES Die Funktion der Schwimmblase der Fische als hydrostatisches Organ, in de Gasdrücke von mehreren hundert Atmosphären aufgebaut werden können, basiert unter anderem auf der Sekretationsleistung der Gasdrüsenzellen des Schwimmblasenepithels. Gasdrüsenzellen sind spezialisiert auf die anaerobe Produktion und Sekretion von Milchsäure und von C02, die im Blut eine Verminderung der effektiven Gastransportkapazität und damit eine Erhöhung der Gaspartialdrücke hervorrufen. Gasdrüsenzellen sind charakterisiert durch ein ausgeprägtes basales Labyrinth mit vielen Vesikeln, und die Säuresekretion erfolgt vornehmlich an der basalen Membran. Für die Säuresekretion stehen nach unseren bisherigen Ergebnissen sowohl eine V-ATPase als auch eine membranständige Carboanhydrase zur Verfügung, deren tatsächliche Bedeutung für die Säuresekretion ist jedoch noch unklar. Im vorliegenden Projekt sollen sowohl die V-ATPase als auch die membranständige Carboanhydrase histochemisch bzw. immunhistochemisch lokalisiert werden. Mit Hilfe von polaren Zellkulturen der Gasdrüsenzellen und unter Einsatz der konfokalen Mikroskopie sollen sowohl die Säuresekretion als auch die intrazellulären pH-Wert Veränderungen bei Säuresekretion aufgezeigt werden, so daß sich ein umfassendes Bild über die Mechanismen der Säuresekretion und die pH-Wert Regulation dieser Zellen ergibt. In weiteren Versuchen soll die Regulation der Säuresekretion bzw. der Säureproduktion durch extrazelluläre Signale und intrazelluläre Signalverarbeitung untersucht werden. In Verbindung mit aktuellen Ergebnissen zur Säuresekretion und zum Säuretransfer an Tubuluszellen der Niere und Belegzellen des Magens sollen generelle Prinzipien der Säure-Basenregulation säuresezernierender Zellen aufgedeckt werden.