Serotonintransport in vitro

Projektnummer: Forschungsprojekt P 13183 Projekttitel: Serotonintransporter in vitro KURZBESCHREIBUNG DES PROJEKTES Der Serotonintransporter (SERT) gehört zur Familie der Na+ / Cl - -abhängigen Transporter. Seine Funktion ist die Beendigung der serotonergen Reizübertragung durch Entfernung des Neurotransmitters aus dem synaptischen Spalt. Der SERT ist der Angriffspunkt verschiedener antidepressiv wirksamer Stoffe, die ihn nicht-selektiv (Imipramin) oder hochselektiv (Fluoxetin, Citalopram) zu hemmen vermögen. Eine Wirkung auf den SERT ist es aber auch, die den Effekten der mißbräulich verwendeten Substanz 3,4-Methylendioxy-Metamphetamin (MDMA, ecstasy) zugrunde zu liegen scheint. MDMA und andere Amphetaminderivate führen zu einer akuten Serotoninfreisetzung in vivo und in vitro, die durch Auswärtstransport zustande kommt. Dieser Begriff beschreibt eine besondere Situation, in der der Transporter rückwärts läuft und Transmitter aus dem Neuron hinaus befördert. Das Klonieren des Ratten- und humanen SERT hat es ermöglicht, das in nicht- neuronalen Zellen exprimierte Transporter-Protein isoliert zu studieren. Während es eine große Menge Daten zu den Eigenschaften der Aufnahme des Substrates gibt, sind die Informationen über den Auswärtstransport wesentlich spärlicher. In unserem Labor wurde eine Methode entwickelt, die es erlaubt, diesen Vorgang in einem Superfusionssystem mit einer zeitlichen Auf1ösung von 30-60 Sekunden zu studieren. Das Ziel der vorliegenden Studie ist eine detaillierte Erforschung der Eigenschaften des SERT mit Hilfe eines Mikro-Superfusionssystems. Für die geplanten Experimente wurden HEK293-Zellen, die den Ratten-SERT exprimieren, von Dr. P. Schloss zur Verfügung gestellt (Max Planck Institut für Hirnforschung, Frankfurt). Die cDNS des humanen SERT ist ein großzügiges Geschenk von Dr. R. Blakely (Vanderbilt University, Nashville, TN, USA). Zum Studium des humanen SERT soll eine permanent transfizierte Zellinie etabliert werden. Die Zellen werden auf kleinen Deckglasplättchen gezüchtet, für den Versuch mit 3 H-Serotonin beladen und in die Superfusionskammern eingebracht. Dort werden sie mit gleichbleibendem Flug bei konstanter Temperatur überspült. Das Superfusionsmedium wird fraktioniert gesammelt und die im Medium enthaltene Radioaktivität gemessen. Auswärtstransport wird durch eine Senkung der Na+ - oder Cl - - Konzentration des Superfusionsmediums ausge1öst. Die spezifischen Ziele der vorgeschlagenen Studie sind: 1. Bestimmung der Raten des Einwärts- und Auswärtstransportes. 2. Erforschung der Wirkung von Serotonin-Aufnahmehemmern (Antidepressiva) auf den Auswärtstransport, der durch Änderungen der Ionenzusammensetzung des Superfusionsmediums ausgelöst wird. 3. Erforschung der Wirkung von Serotonin-freisetzenden Stoffen (p-Chloroamphetamin, Fenfluramin, MDMA `ecstasy`). Die Ergebnisse des Projektes sollten eine Analyse des humanen und des Ratten-SERT ermöglichen, für die bis jetzt noch keine effiziente Methode zur Verfügung stand.