Düsseldorf, Universiẗat, Diss., 2002.

Zugl.: Giessen, Universiẗat, Diss., 2008.

Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung des Einflusses von ACh und vom cholinergen Signalling in der Angiogenese. Neben der klassischen Rolle des AChs im neuronalen System, konnten es in den letzten Jahren auch in nicht-neuronal innerviertem Gewebe festgestellt werden. In dieser Arbeit konzentrierte man sich auf beobachtete cholinerge Zellen in der Aortenwand einer ChAT-eGFP-Maus und in davon ausgehenden neu gebildeten Gefäßen. Nach Durchführung des Aortenringassays nach Baker konnte zunächst nachgewiesen werden, dass es sich bei ACh um einen Angiogenese-Stimulator handelt. Eine Carbacholkonzentration von 1 µM erwies sich als bester Angiogenesestimulator. Der Inhibitorversuch mit Lenvatinib, einem Hemmer des VEGFR, zeigte, dass die cholinerge Wirkung zur Aktivierung ähnlicher angiogeneseseinhibierenden Mechanismen wie bei einer VEGF-Stimulation kommt. Bei der zeitlichen Weiterverfolgung des Versuchs konnte man feststellen, dass sich die Gefäßformation mit Dauer des Versuches ändert. Bei der immunhistologischen Analyse der neu gebildeten Gefäße wurde am ehesten eine Überlappung der ChAT-Zellen mit Zellen gefunden, die sich positiv für die Perizytenmarker NG2 und Desmin zeigten. Es ist anzunehmen, dass das ACh, exprimiert von einigen Perizyten, eine Leitschiene für das sich neu bildende Gefäß bietet und zu einem gerichteten Wachstum führt. Vor Kurzem wurde in der Wand erwachsener Blutgefäße eine Nische für Stammzellen identifiziert. Um zu untersuchen ob die ChAT-Zellen dort ihren Ursprung haben, wurde mit Stammzellmarkern gefärbt. Diese Arbeit hat mit ihren Ergebnissen eine signifikante Grundlage für weiterführende Studien geliefert. / The aim of this work was to investigate the influence of ACh and cholinergic signaling in angiogenesis. In addition to the classical role of ACh in the neuronal system, it has also been found in non-neuronally innervated tissue in recent years. In this work, attention was focused on observed cholinergic cells in the aortic wall of a ChAT-eGFP mouse and in newly formed vessels. After the Baker aortic ring assay, it was initially demonstrated that ACh is an angiogenesis stimulator. A carbachol concentration of 1 μM proved to be the best angiogenesis stimulator. The inhibitor trial with Lenvatinib, an inhibitor of VEGFR, showed that the cholinergic effect activates similar angiogenesis-inhibiting mechanisms as in VEGF stimulation. In the follow-up of the experiment, it was found that the vessel formation changes with the duration of the experiment. In the immunohistological analysis of the newly formed vessels, an overlap of the ChAT cells with cells was found which showed positive for the pericyte markers NG2 and Desmin. It is likely that the ACh, expressed by some pericytes, provides a guidewire for the newly forming vessel and leads to directional growth. Recently, a niche for stem cells has been identified in the wall of adult blood vessels. In order to investigate whether the ChAT cells have their origin there, work continued with stem cell markers. This work has provided a significant basis for further studies with their results.

Nikotin in den unterschiedlichsten Darreichungsformen verringert bei verschiedenen Spezies im räumlichen Hinweisreizparadigma die Kosten invalider Hinweisreize. Welcher Teilprozess genau durch Nikotin beeinflusst wird, ist bislang nicht untersucht worden. Die gängige Interpretation ist, daß Nikotin das Loslösen von Aufmerksamkeit von einem bisher beachteten Ort erleichtert. In fünf Studien, drei elektrophysiologischen und zwei behavioralen wurden drei mögliche Mechanismen der Nikotinwirkung an Nichtrauchern untersucht. Experiment 1 und 2 gingen der Frage nach, ob Nikotin eine Modulation sensorischer gain Kontrolle bewirkt. Dazu wurden ereigniskorrelierte Potentiale (EKP) im Posner-Paradigma erhoben und die Wirkung von Nikotin auf die aufmerksamkeitsassoziierten Komponenten P1 und N1 betrachtet. Nikotin verringerte die Kosten invalider Hinweisreize bei Aufmerksamkeitslenkung durch endogene Hinweisreize, nicht aber bei exogenen Hinweisreizen. Die P1 und N1 Komponenten zeigten sich unbeeinflusst von Nikotin, damit findet also die Annahme einer Wirkung auf sensorische Suppression keine Unterstützung. In Experiment 3 und 4 wurde untersucht, ob Nikotin einen Effekt auf kostenträchtige unwillkürliche Aufmerksamkeitsverschiebungen, Distraktionen, hat. In Experiment 3 wurden in einem räumlichen Daueraufmerksamkeitsparadigma Distraktionen durch deviante Stimulusmerkmale ausgelöst und die Wirkung von Nikotin auf eine distraktionsassoziierte Komponente des EKP, die P3a, betrachtet. <br>In Experiment 4 wurde in einem Hinweisreizparadigma durch zusätzliche Stimuli eine Distraktion ausgelöst und die Nikotinwirkung auf die Reaktionszeitkosten untersucht. Nikotin zeigte keinen Einfluss auf Distraktionskosten in beiden Studien und auch keine Wirkung auf die P3a Komponente in Experiment 3. In Experiment 4 wurde zusätzlich die Wirkung von Nikotin auf das Loslösen von Aufmerksamkeit untersucht, indem die Schwierigkeit des Loslösens variiert wurde. Auch hier zeigte sich keine Nikotinwirkung. Allerdings konnte in beiden Studien weder die häufig berichtete generelle Reaktionszeitverkürzung noch die Verringerung der Kosten invalider Hinweisreize repliziert werden, so dass zum Einen keine Aussage über die Wirkung von Nikotin auf Distraktionen oder den Aufmerksamkeitsloslöseprozess gemacht werden können, zum Anderen sich die Frage stellte, unter welchen Bedingungen Nikotin einen differentiellen Effekt überhaupt zeigt.<br><br> Im letzten Experiment wurde hierzu die Häufigkeit der Reaktionsanforderung einerseits und die zeitlichen Aspekte der Aufmerksamkeitslenkung andererseits variiert und der Effekt des Nikotins auf den Validitätseffekt, die Reaktionszeitdifferenz zwischen valide und invalide vorhergesagten Zielreizen, betrachtet. Nikotin verringerte bei Individuen, bei denen Aufmerksamkeitslenkung in allen Bedingungen evident war, in der Tendenz den Validitätseffekt in der ereignisärmsten Bedingung, wenn nur selten willentliche Aufmerksamkeitsausrichtung notwendig war. Dies könnte als Hinweis gedeutet werden, dass Nikotin unter Bedingungen, die große Anforderungen an die Vigilanz stellen, die top-down Zuweisung von Aufmerksamkeitsressourcen unterstützt. / Nicotine has consistently been shown to improve performance on a range of attentional tasks. In spatial cueing (Posner-type) paradigms, where a cue indicates the likely location of a subsequent target stimulus, nicotine influences the ability to react to invalidly cued targets across different species and ways of administration. Previous research suggested that the cholinergic effect is due to a facilitated disengagemant of attention from the cued location. In five studies with nonsmoking subjects, three candidate mechanisms of nicotinic action were examined. <br><br> Experiment 1 and experiment 2 investigated whether nicotine modulates attentional processes of sensory gain control. In a Posner-paradigm event-related potentials (ERP) were measured and the effect of nicotine on the attention-related components P1 and N1 was assessed. Behaviorally, nicotine reduced the costs of invalid cueing when cues were endogenous, but not with exogenous cues. Electrophysiologically, the P1 and N1 components were not affected by nicotine. These data provide therefore no support for the notion of a nicotine-modulated attentional suppression. <br><br> In experiment 3 and 4 the effect of nicotine on involuntary distracting attention shifts was investigated. In experiment 3 ERPs were measured in a spatial sustained attention paradigm, where rare changes in a target stimulus attribute were used as distractors. The effect of nicotine on the distraction-associated P3a component was assessed. In experiment 4 the effect of nicotine on the reaction time costs of additional distracting stimuli was studied in a Posner paradigm. In both studies nicotine did not show an effect on distractions, neither in the reaction time costs nor in the parameters of the P3a component. Experiment 4 also investigated whether nicotine has an effect on the disengagement of attention by varying the difficulty of disengaging one's focus from the cued location. Again, nicotine did not show an effect. However, experiment 3 and 4 also neither replicated the commonly reported general nicotinic reduction of reaction times nor the differential reduction of the costs of invalid cueing. Therefore, regarding the effect of nicotine on distraction and on the disengagement of attention the data remain inconclusive. However, these data suggest that there are conditions and mechanisms moderating nicotinic action, that are still unknown. <br><br> Accordingly, experiment 5 made the attempt to determine such conditions. Response frequency and temporal characteristics of attention orientation were varied. In individuals, who evidently had shifted their attention, nicotine reduced the validity effect under uneventful conditions, when attention was not to be shifted in each trial. This might suggest that nicotine facilitates the top-down allocation of attentional resources in vigilance-demanding situations.

München, Techn. Univ., Diss., 2004.

München, Techn. Univ., Diss., 2004.

Acetylcholinesterase (AChE) effectively hydrolyzes acetylcholine (ACh). The inhibition of AChE is generally lethal and mice without AChE in all tissues (AChE KO) have severe impairments. In the brain, AChE is anchored in the plasma membrane by proline-rich membrane anchor (PRiMA), while in the muscles, AChE is anchored by collagen Q (ColQ) in the basal lamina. We report here that the PRiMA KO mice, in which AChE is essentially eliminated in the brain, show very little changes in behavior despite an excess of ACh in the brain and adaptation of ACh receptors comparable to those seen in AChE KO mice. Moreover, when AChE cannot interact with ColQ and PRiMA, the phenotype resembles that of AChE KO mice, but the biochemical changes in the brain are similar to those in PRiMA KO mice. PRiMA KO mice also differ from other AChE-deficit mice strains in their responses to AChE inhibitor. Our results suggest that AChE in the peripheral tissues is the major target of AChE inhibitors and AChE absence in the peripheral tissues is the leading cause of the phenotype of AChE KO mice.

Detection limit of any method is affected by device (electronics, noise), evaluation, software (timing inaccuracy, rounding mistakes, errors determination of parameters using measured values by numerical methods) and by a chemical reaction (diluting errors, the reaction mixture design, chemical interferents, temperature, the accuracy of pipetting). In this work was proposed a metod for determination of detection limit for measuring of inhibitors of acetylcholine esterase by biosensor analysator of toxicity (BTA). The analysator was developed by BVT Technologies a.s. in 2004. To determine the exact detection limit a calibration of output signal was done. Presently the analysator is able to detect only presence of toxins, not their concentration. Not least are mentioned all founded errors of software, which are continuously eliminated.

(anglický jazyk) The most common senile dementia, Alzheimer disease (AD), is characterized by a decline of memory and high cognitive functions. Typical post-mortem brain lesions are extracellular amyloid deposits, intracellular neurofibrilary tangles and ruined cholinergic and other neurotransmitters systems. Connection between damaged central cholinergic system and beta-amyloid accumulation remains obscure. We examined parietal cortex of young adult (7- month-old) female APPswe/PS1dE9 double transgenic mice which develope beta-amyloid fragments at high rate. Cholinergic synapses of these mice demonstrate functional presynaptic (stimulated acetylcholine release) as well as postsynaptic (muscarinic receptor-induced G- protein activation) deficits and reduction of cholinergic markers. The mRNA levels of choline acetyltransferase, vesicular acetylcholine transporter and M1 to M4 subtypes of muscarinic receptors were determined in transgenic and littermate controls using qPCR. Obtained experimental data does not show any changes in measured mRNA levels. These observations indicate that reduction of cholinergic synaptic markers and function is due to posttranscriptional events.

(en) Charles University in Prague Faculty of Pharmacy Hradec Králové Department of Pharmacology  Toxicology Student: Růžena Kubíčková Supervisors: Prof. Manuela Morato PharmDr. Ivan Vokřál, PhD. Title of diploma thesis: Differential reactivity of the longitudinal and circular muscle of the rat distal colon Physiological regulation of the function of the large intestine is neurohumoral. The neural part of this regulation implies the vegetative nervous system, which is crucial for the control of the gastrointestinal tract (GIT) motility. Concerning the humoral part of the regulation, recent studies showed that angiotensin II (Ang II) causes contraction of the colonic smooth muscle and, thus, can also influence the motility of the colon. However, there are no known studies that have described this process in detail. The aims of this work were (1) to compare the reactivity of the longitudinal and circular muscles of the rat distal colon to potassium chloride (KCl), acetylcholine (ACh) and Ang II, (2) to compare the observed results between male and female rats, and (3) to characterize the receptors mediating the response to Ang II. For purpose of the project, adult, 10-12 weeks old Wistar Han rats of both genders were used. Strips of the the rat distal colon were mounted in organ baths along their...