dc.contributor.author
Avsar, Yesim
dc.date.accessioned
2018-06-07T18:22:21Z
dc.date.available
2010-07-02T08:19:56.567Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/4954
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-9153
dc.description.abstract
Einleitung Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass der PVN an der Kontrolle der
Nahrungsaufnahme beteiligt ist. Unterschiedliche Neurotransmitter, die die
Nahrungsaufnahme regulieren, beeinflussen die neuronale Aktivität dieses
Hirnkerns. Das Neuropeptid Ghrelin stimuliert nach zentraler Applikation die
Kurzzeitnahrungsaufnahme bei Nagetieren und aktiviert Neurone des PVN und NPY-
positive Neurone des NARC. Injektionen des Peptids NPY in den PVN wiederum
beeinflussen die Plasmaspiegel von ACTH und Kortikosteroiden. Andere Studien
zeigten die morphologische Assoziation zwischen NPY-positiven Fasern und CRH-
positiven Neuronen im mpPVN. Vermutlich wird im PVN durch Interaktion von
Neurotransmittern/-modulatoren die Freisetzung von NPY aktiviert bzw. gehemmt
und dadurch die Nahrungsaufnahme reguliert. An dieser Regulation ist
möglicherweise auch CRH beteiligt. Während die Aktivierung von Neuronen des
PVN nach intrazerebroventrikulärer Injektion von Ghrelin demonstriert werden
konnte, blieb sie in bisherigen Untersuchungen nach peripherer Applikation
aus. In der vorliegenden Studie wurden die Effekte von intraperitoneal
injiziertem Ghrelin auf die Nahrungsaufnahme und die neuronale Aktivierung im
Hypothalamus und im Hirnstamm bei Ratten untersucht. Ferner wurden die
entsprechenden Neurone und Fasern phänotypisiert. Methoden Zur Untersuchung
des Einflusses von Ghrelin auf die Nahrungsaufnahme erhielten männliche
Sprague-Dawley Ratten 1 oder 10nmol Ghrelin oder isotone Nariumchloridlösung
intraperitoneal injiziert. Die kumulative Nahrungsaufnahme wurde über vier
Stunden gemessen. Um eine neuronale Aktivierung im Hypothalamus und im
Hirnstamm durch Ghrelin zu überprüfen, wurden die Gehirne männlicher Sprague-
Dawley Ratten nach peripherer Ghrelinverabreichung immunhistologisch
aufgearbeitet. Dabei wurde 1nmol Ghrelin intraperitoneal injiziert, die
Injektion von 1ml Natriumchlorid-Lösung diente als Kontrolle. Nach einer
transkardialen Perfusionsfixierung und der Unterteilung der Gehirne in
koronare Gewebeschnitte, erfolgte die immunhistologische Markierung des
Gewebes. Dabei diente Fos als Marker für neuronale Aktivität im PVN, NTS und
NARC. Die Bestimmung des neuropeptidergen Phänotyps der aktivierten Neurone
erfolgte mittels einer Doppelmarkierung gegen CRH. Mit einer weiteren
Doppelmarkierung gegen NPY wurde der neuropeptiderge Phänotypus der
Nervenfasern in den aktivierten Gehirnarealen bestimmt. Ergebnisse Nach ip.
Injektion von Ghrelin wurde im Vergleich zur Kontrolle mit Natriumchlorid-
Lösung eine signifikant erhöhte kumulative Nahrungsaufnahme beobachtet. Der
Vergleich der beiden Versuchsgruppen, die mit 1 bzw. 10nmol Ghrelin/Ratte
behandelt wurden, ergab keinen signifikanten Unterschied in der kumulativen
Nahrungsaufnahme. Die Auswertung der neuronalen Aktivität im Hypothalamus und
im Hirnstamm ergab eine erhöhte Fos-Dichte im PVN und NARC und geringfügig
auch in der AP nach ip. Injektion von 1nmol Ghrelin im Vergleich zu isotoner
Natriumchlorid-Lösung. Die Fos-Expression im NTS blieb unbeeinflusst durch
Ghrelin. Die Doppelmarkierungen zur Bestimmung des neuropetidergen Phänotypus
der Neurone und Axone im PVN demonstrierten im Grossteil der Fos-positiven
Neurone eine CRH-Expression in deren Zytoplasma und eine NPY-Expression in den
umgebenden Nervenfasern. Diskussion Im Gegensatz zu bisherigen Studien, wurde
in dieser Arbeit die Aktivierung des PVN nach peripherer Injektion von Ghrelin
demonstriert. Da in früheren Studien das Ghrelin intravenös, in der
vorliegenden Arbeit jedoch intraperitoneal verabreicht wurde, kann eine
Beeinflussung der Ergebnisse durch die unterschiedlichen Applikationswege
nicht ausgeschlossen werden. Zum Nachweis der neuronalen Aktivität wurde der
Marker Fos genutzt. Da Fos ein unspezifischer Marker ist, kommen andere
Faktoren als Ghrelin, wie z.B. Nahrungsaufnahme oder Stress, für seine
Induktion in Frage. Um eine sekundäre Fos-Bildung durch Nahrungsaufnahme zu
verhindern, wurde den Versuchtieren während der Experimente die Nahrung
entzogen. Ob die Versuchstiere starkem Stress ausgesetzt waren, kann nicht mit
Sicherheit gesagt werden. Somit könnte Angst oder durch Hunger ausgelöster
Stress bei den Versuchstieren Fos induziert haben. Was jedoch dagegen spricht
ist die signifikant höhere Fos-Expression im PVN der ghrelinbehandelten Tiere
im Vergleich zur Kontrolle mit Natriumchloridlösung. Der Nachweis von CRH und
NPY in aktivierten Arealen des PVN lässt ein Zusammenspiel dieser Peptide mit
Ghrelin vermuten. Dabei aktiviert Ghrelin möglicherweise Neurone des PVN
indirekt über NPY-positive Projektionen zwischen dem NARC und dem PVN. Ferner
wird angenommen, dass Ghrelin die Nahrungsaufnahme durch die Beeinflussung des
CRH-Spiegels stimuliert. Um diese Hypothese zu bekräftigen, müssten weitere
histochemische Untersuchungen und Tracingstudien durchgeführt werden. Die
Bedeutung vagaler Afferenzen bezüglich der Wirkung von peripherem Ghrelin auf
die Nahrungsaufnahme wurde in dieser Arbeit nicht untersucht.
de
dc.description.abstract
Introduction Several studies have shown the involvement of the PVN in the
regulation of food intake. Different neurotransmitters regulating the food
intake influence the activity of this nucleus. The neuropeptide ghrelin
stimulates the food intake in rodents after central application and activates
PVN neurons as well as NPY-positive neurons of the NARC. Injections of NPY
into the PVN on the other side influence serum levels of ACTH and
Corticosteroids. Morphological associations between NPY-positiv axons and CRH-
positive neurons in the pmPVN have been shown by other studies. The food
intake is most probably regulated by neurotransmitters/- modulators within the
PVN, which by interacting with each other activate or inhibit the release of
NPY. CRH might be involved in this regulatory circuit. Intracerebroventricular
injections of ghrelin have been shown to activate neurons of the PVN, however
peripheral applications failed to demonstrate such an activity in previous
studies. In the present study the effect of intraperitoneally applied ghrelin
on the food intake and the neuronal activity in the hypothalamus and brainstem
in rats was investigated. Furthermore a phenotypical characterization of the
relevant neurons was performed. Methods To investigate the effect of ghrelin
on the food intake , male Sprague-Dawley rats were injected intraperitoneally
1 or 10 nmol ghrelin per animal or isotonic sodiumchlorid solution. The food
intake was measured over a four hour period. For the investigation of the
effect of ghrelin on the hypothalamus and the brainstem, male Sprague-Dawley
rats were given 1nmol ghrelin intraperitoneally and immunohistological studies
were performed on the brain tissue. The control group received isotonic
sodiumchloride solution. Following a transcardiac perfusion fixation, the
brain tissue was processed, cut into coronary tissue sections and
immunohistologically stained. Fos was used as a marker for neuronal activity
in the PVN, NTS and NARC. The phenotypical characterization of the activated
neurons was performed via a double staining for CRH. A double staining for NPY
was used to characterize the axons in the activated areas. Results Following
an intraperitoneal injection of ghrelin the food intake rose significantly
compared to the control group. The comparison between both ghrelin groups,
which received either 1 nmol or 10 nmol ghrelin per animal did not reveal any
significant difference regarding the food intake. The interpretation of the
neuronal activity in the hypothalamus and in the brainstem demonstrated a
significant increase in the fos-expression in the PVN and NARC and a slight
increase in the AP after ghrelin administartion compared to the control group.
No differnce in the neuronal activity was observed in the NTS. The
doublestaining for the phenotypical characterization of the neurons and axons
in the PVN demonstrated that the majority of the fos-positive neurons
expressed CRH in their cytoplasm and that the surrounding axons were NPY-
positive. Discussion In contrary to previous publications, the present study
demonstrated the activation of the PVN by peripheral administration of
ghrelin. Given the fact, that in previous studies ghrelin had been injected
intravenously, and in the present study it was applied by intraperitoneal
injection, a difference caused by the different application routes cannot be
excluded. Fos is an unspecific marker for neuronal activity and many factors,
such as food intake or stress, can stimulate its expression. To prevent a
secondary fos induction by food intake, the animals were fasted during the
experiments. It is difficult to say wether the animals were exposed to extreme
stress. Fear or hunger could have induced fos. However, this does not explain
the significantly higher fos-expression in the PVN of the ghrelin treated
animals compared to the control group. The demonstration of CRH and NPY in the
activated PVN areas is suggestive for an interaction between these peptides
with ghrelin. Ghrelin most probably activates neurons of the PVN indirectly
via NPY-positive projections between the NARC and the PVN. Furthermore, it is
believed that ghrelin stimulates the food intake by influencing CRH levels.
Further histochemical and tracing studies have to be done to prove this
hypothesis. The relevance of afferent vagal fibers regarding the effects of
ghrelin on the food intake was not investigated in this study.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::610 Medizin und Gesundheit
dc.title
Untersuchung zur Fos-Expression im Paraventrikulären Nucleus des Hypothalamus
nach peripherer Ghrelinadministration in männlichen Ratten
dc.contributor.contact
yesim.avsar@gmx.net
dc.contributor.firstReferee
Prof. Dr. med. Dipl.-Psych. H. Mönnikes
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. med. P. Holzer
dc.contributor.furtherReferee
Priv.-Doz. Dr. med. M. Z. Strowski
dc.date.accepted
2010-09-03
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000017527-1
dc.title.translated
Investigation of the fos-expression in the paraventricular nucleus of the
hypothalamus in male rats following a peripheral application of ghrelin
en
refubium.affiliation
Charité - Universitätsmedizin Berlin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000017527
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000011836
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free
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open access