title: Untersuchung der Subtyp-selektiven Interaktion von ausgewählten Naturstoffderivaten mit GABAA Rezeptoren
Creators: name: Holler, Lisa
Publisher: name: :none
Year: 2013

description: Hintergrund: γ-Aminobuttersäure (GABA) ist der wichtigste, inhibitorische Neurotransmitter und spielt eine bedeutsame Rolle bei der Kontrolle der Erregbarkeit des Gehirns. Modulatoren des GABA Typ A (GABAA) Rezeptors verstärken GABA-induzierte Chloridströme (IGABA) und wirken dadurch unter anderem sedierend, anxiolytisch, muskelrelaxierend oder hypnotisch. Dadurch sind GABAA Rezeptoren ein wichtiges Target bei der Therapie von Angsterkrankungen, Schlafstörungen oder Epilepsie. Problemstellung und Zielsetzung: Typische GABAA Rezeptor Modulatoren wie Benzodiazepine weisen eine Reihe von Nebenwirkungen auf. Diese werden hauptsächlich auf die unselektive Interaktion mit den verschiedenen GABAA Rezeptor Subytpen zurückgeführt. Durch Subtypselektive Liganden erhofft man sich Reduktion unerwünschter Nebeneffekte. Im Rahmen meiner Diplomarbeit sollte ich die subtypspezifische Modulation von IGABA durch 6 verschiedenen Naturstoffderivaten durch α1β1γ2S und α1β3γ2S GABAA Rezeptoren untersuchen. Methode: Expression von GABAA Rezeptoren (α1β1γ2S und α1β3γ2S) in Xenopus laevis Oozyten und Messung der konzentrationsabhängigen Modulation von IGABA durch die Derivate mittels der 2-Mikroelektrodenspannungsklemmtechnik Ergebnisse und Diskussion: Signifikant stärkere Modulation von IGABA und dazu noch eine dazu niedrigere EC50 konnte für Derivate LH-26 und LH-27 im Vergleich zu LH-1 beobachtet werden (LH-26: 969±51% bzw. EC50: 7,4±1,3µM vs. LH-27: 1110±69 % bzw. EC50: 13,2±1,07 µM vs. LH-1: 670 ± 200% bzw. EC50: 28,1 ± 15,3µM). Die niedrigste EC50 konnte für Derivat LH-32 an GABAA Rezeptoren bestehend aus α1β3γ2S Untereinheiten ermittelt (5,3±0,6µM). Hinsichtlich der Subtypselektivität kam es bei den Derivaten LH-29 und LH-30 zu totalem Selektivitätsverlust, sie modulierten IGABA durch α1β1γ2S und α1β3γ2S Rezeptoren in gleichem Ausmaß. Einzig LH-31 behielt seine β3-Selektivität. Diese Arbeit liefert weitere Einblicke in die Interaktion von LH-1 und ihren Derivaten mit GABAA Rezeptoren.
description: Background: γ-aminobutyric acid (GABA) is the major inhibitory neurotransmitter playing an important role in regulating the brain’s excitability.Modulators of GABA type A (GABAA) receptors enhance GABA-induced chloride currents (IGABA) and induce sedative, anxiolytic, muscle relaxant and hypnotic effects. Therefore, GABAA receptors represent an important drug target in the therapy of anxiety disorders, insomnia or epilepsy. Aims: Typical GABAA receptor ligands such as benzodiazepines, however, suffer from several undesired side effects. These effects are mainly due to relatively unselective interaction with most in vivo occurring GABAA receptor subtypes. Thus, subtype-selective compounds are expected to display fewer unwanted effects. In my diploma thesis, I should investigate the subtype-selective modulation of IGABA by 6 novel natural substance-derivatives through GABAA receptors composed of α1β1γ2S und α1β3γ2S subunits. Methods: Expression of GABAA receptors (α1β1γ2S and α1β3γ2S) in Xenopus laevis oocytes and analysis of the concentration-dependent modulation of IGABA by means of the 2-microelectrode-voltage-clamp-technique. Results and Discussion: Significantly more pronounced enhancement of IGABA and additionally lower EC50 values were determined for derivatives LH-26 und LH-27 compared to LH-1 (LH-26: 969±51% bzw. EC50: 7,4±1,3µM vs. LH-27: 1110±69 % bzw. EC50: 13,2±1,07 µM vs. LH-1: 670 ± 200% bzw. EC50: 28,1 ± 15,3µM). The lowest EC50 value for GABAA receptors composed of α1β3γ2S subunits was measured for derivative LH-32 (5,3±0,6µM). With respect to subtype-selectivity, a complete loss of selectivity was observed for derivatives LH-29 and LH-30, IGABA enhancement through α1β1γ2S and α1β3γ2S reeptors was comparable. Only LH-31 retained its β3-selectivity. My data provide further insights into the interaction of LH-1 and its derivatives with GABAA receptors.