title: Untersuchungen zur Wirkung von pflanzlichen Extrakten und eines ausgewählten Naturstoffes auf GABA A Rezeptoren
Creators: name: Novak, Maria
Publisher: name: :none
Year: 2010

description: γ-Aminobuttersäure (GABA) ist der wichtigste inhibitorische Neurotransmitter im Zentralnervensystem (ZNS). GABAA Rezeptoren sind Chlorid-Ionenkanäle, die aus 5 Proteinuntereinheiten bestehen (Heteropentamer). Der größte Teil aller GABAA Rezeptoren des ZNS setzt sich aus α1β2γ2s Untereinheiten zusammen. Bindung von GABA an den Rezeptor führt zu Membran-Hyperpolarisation und dadurch zu verminderter neuronaler Erregbarkeit. GABAA Rezeptoren sind molekularer Angriffspunkt für verschiedene klinisch relevante Pharmaka (wie beispielsweise den Benzodiazepinen, Barbituraten und Anästhetika). Zudem können auch einige Naturstoffe als Modulatoren von GABAA Rezeptoren fungieren. Im Rahmen meiner Diplomarbeit wurde die Wirkung von 13 Pflanzenextrakten auf GABA-induzierte Chloridströme (IGABA) durch GABAA Rezeptoren untersucht. Es wurden α1β2γ2s GABAA Rezeptoren in Xenopus Oozyten exprimiert und die Modulation von IGABA mithilfe der 2-Mikroelektroden-Spannungsklemmtechnik untersucht. Kein Extrakt potenzierte GABA-induzierte Chloridströme (IGABA) durch α1β2γ2s Rezeptoren. 3 Extrakte führten zu einer signifikanten Reduktion von IGABA. Die restlichen Extrakte zeigten entweder keinen oder einen schwach inhibierenden Effekt. Des Weiteren wurde die Reinsubstanz ZFP zuerst an α1β2γ2s Rezeptoren untersucht. Es zeigte sich eine positive, konzentrationsabhängige Modulation von IGABA (maximale Stimulation von IGABA= 629,8 ± 104,5 %; EC50= 12,2 ± 3,2 μM). ZFP zeigte eine deutlich reduzierte Stimulation an Rezeptoren, die nur aus α1β2 Untereinheiten bestanden (maximale Stimulation von IGABA= 318,4 ± 35,0 %; EC50= 9,9 ± 2,7 µM). Der schwächste Effekt wurde an α1β1 Rezeptoren beobachtet (maximale Stimulation von IGABA =113,3 ± 70,5 %). Die EC50 lag bei α1β1 Rezeptoren bei 9,4 ± 7,8μM. Daher kann zusammenfassend gesagt werden, dass ein neuer Ligand von GABAA Rezeptoren identifiziert wurde, dessen Modulation sowohl von γ, als auch von β2/3 Untereinheiten abhängt.
description: γ-aminobutyric acid (GABA) is the major inhibitory neurotransmitter in the mammalian central nervous system (CNS). GABAA receptors belong to the family of ligand-gated ion channels. GABAA receptors are composed of 5 subunits (heteromeric pentamers). The majority of GABAA receptors in the CNS consists of α1β2γ2s subunits. Binding of GABA to the receptor causes a membrane-hyperpolarization which results in decreased neuronal excitability. GABAA receptors are the molecular target for several clinically relevant drugs (such as benzodiazepines, barbiturates and anaesthetics). Furthermore, some natural products have been shown to enhance GABAergic neurotransmission. During my diploma thesis, the modulation of GABA-induced chloride currents (IGABA) by 13 plant extracts was analysed by means of the two-microelectrode voltage-clamp- technique. For this purpose, GABAA receptors composed of α1β2γ2s subunits were expressed in Xenopus oocytes. None of the extracts potentiated IGABA through α1β2γ2s receptors. 3 extracts significantly reduced IGABA. The other extracts did not show any effect or only a slight inhibitory effect. Furthermore the effect of compound ZFP on GABAA was analysed. First, the modulation of IGABA through α1β2γ2s receptors was studied. ZFP dose-dependently modulated IGABA with a maximal enhancement of 629,8 ± 104,5 %. The EC50 on α1β2γ2s receptors was 12,2 ± 3,2 µM. ZFP showed a significantly reduced stimulation on α1β2 receptors (maximal potentiation of IGABA= 318,4 ± 35,0 %; EC50= 9,9 ± 2,7 µM). The weakest effect was observed for α1β1 receptors (maximal potentiation of IGABA= 113,3 ± 70,5 %). In this case, the EC50 was 9,4 ± 7,8 μM. Taken together, a new GABAA receptor ligand was identified, whose modulation depends on both γ and β2/3 subunits.