Quantifizierung von Schilddrüsenhormonen in Homogenaten und subzellulären Fraktionen verschiedener Rattenhirnareale: Effekte von Hypothyreose und Hyperthyreose sowie verschiedener Stressoren

Abstract

In der vorliegenden Arbeit wurden Schilddrüsenhormonkonzentrationen in Homogenaten und subzellulären Fraktionen verschiedener Hirnareale der Ratte nach verschiedenen Behandlungsformen quantifiziert. Hierzu wurden einmal eine Hypothyreose sowie eine Hyperthyreose mit T3 bzw. mit T4 in zwei verschiedenen Konzentrationen induziert. Außerdem wurden die Schilddrüsenhormonkonzentrationen nach Behandlung verschiedener Stressoren in verschiedenen Rattenhirnarealen gemessen. Dies waren zum einen subchronischer Stress mittels intraperitonealer Injektionen mit physiologischer Kochsalzlösung über einen Zeitraum von 14 Tagen, zum anderen akuter Stress in Form von intraperitonealen Injektionen mit physiologischer Kochsalzlösung dreimalig im Abstand von 30 Minuten sowie auch ein achtstündiger Schlafentzug. Die Gewebehomogenate wurden in fünf verschiedene Subfraktionen aufgetrennt: in Nuklei, Mitochondrien, Mikrosomen, Synaptosomen und Myelin. Die hier untersuchten unterschiedlichen Behandlungsformen zeigten folgende Wirkungen: Eine Hyperthyreose mit T3 bzw. T4 unterschiedlicher Konzentration induzierte aufgrund gegenregulatorischer Mechanismen keine Zunahme der T3-Konzentrationen in den untersuchten Arealen. Nur in einem von vier Hirnarealen (Mittelhirn) war eine signifikante Zunahme der T3-Gewebekonzentration im Homogenat und allen Subfraktionen messbar. Verschiedene Stressformen führten zu spezifischen Veränderungen der T3- Konzentrationen in verschiedenen Subfraktionen einzelner Areale, aber nicht im Serum. Die Effekte verschiedener Behandlungsformen auf die Schilddrüsenhormonkonzentrationen in subzellulären Fraktionen zeigen, dass bei Messung der Hormonkonzentrationen ausschließlich in den Homogenaten in Einzelfällen wichtige Ergebnisse auf subzellulärem Niveau übersehen werden können.

In this study concentrations of thyroid hormones in homogenates and subcellular fractions of several rat brain regions were quantified after different treatments. First a hypothyroidism was induced as well as a hyperthyroidism with T3 respectively T4 in two different concentrations. Second the thyroid hormone concentrations were measured in several areas of rat brain after the treatment with different forms of stress: subchronic stress by intraperitoneal injections with physiological saline solution during a period of 14 days, acute stress in form of intraperitoneal injections with physiological saline solution three times in an interval of 30 minutes and sleep deprivation during eight hours. The tissue homogenates were fractionised into five different subfractions: nuclei, mitochondria, microsomes, synaptosomes and myelin. The different forms of treatment showed the following effects: hyperthyroidism with T3 respectively T4 in different concentrations led to no increase of the T3 concentrations in the areas researched because of anti-regulation-mechanisms. Only one of four brain areas (Midbrain) showed a significant increase of T3 tissue concentration in the homogenate and all subfractions. Different forms of stress led to specific effects on the T3 concentrations in different subfractions of distinct areas, but not in the serum. The effects of different forms of treatment on thyroid hormone concentrations showed that the quantification of these hormones in subcellular fractions seems to be enabled to detect changes in hormone concentrations that were not evident from measurement in the homogenate.