Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Entwicklung einer In situ-Hybridisierung für den Nachweis der mRNA der α1A-, α2B- und β2-adrenergen Rezeptoren beim Rind

Hakemann, Claudia

The aim of this study was to develop an in situ-hybridization for the detection of mRNA of the adrenergic receptors in cattle. The adrenergic receptors are supposed to be localised within the cell membranes of smooth muscle cells localised around the big milk ducts of the mammary gland. The stimulation of α1-adrenergic receptors causes contraction of smooth muscle cells, whereas the stimulation of β2-receptors causes relaxation. According to the working hypothesis, the stimulation of α1-receptors prevents the milk flow out of the alveolar tissue in such an extend that only the milk from the cistern is available. By means of in situ-hybridization, the localisation of adrenergic receptors in the mammary gland should be determined and their physiological relevance in the bovine mammary gland evaluated. It was not possible to establish an in situ-hybridization for the adrenergic receptor mRNAs in the bovine mammary gland because the expression of the receptor-mRNA in this tissue seems to be lower than the limit of sensitivity of the method. However, it was possible to establish the non-radioactive and radioactive in situ-hybridization of a high-abundance gene in the mammary gland - the αS1-casein. Furthermore adrenergic receptors in bovine hepathocytes (α1A-receptor) and renal glomeruli (α2B-receptor) have been successfully detected by radioactive labeling. In these tissues, the adrenergic receptors are more abundant than in the mammary gland. In situ-hybridization is not a valuable tool to determine the localization of adrenergic receptors in the bovine mammary gland. For this reason the effect of the adrenergic system during milking cannot be further clarified by this study. Other investigations have to be made to get an answer to this question, using e.g. In situ-RT-PCR and laser microdissecting microscopy.  

Das Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung einer In situ-Hybridisierung für den Nachweis der mRNA der adrenergen Rezeptoren beim Rind. Die adrenergen Rezeptoren sollen auf den Zellmembranen der glatten Muskelzellen, die sich in der Milchdrüse um die großen Milchgänge herum befinden, lokalisiert sein. Die Stimulierung der α1-adrenergen Rezeptoren bewirkt eine Kontraktion der glatten Muskulatur und die der β2-Rezeptoren eine Erschlaffung. Der Arbeitshypothese zufolge wird bei der Stimulierung der α1-Rezeptoren der Abfluss der Milch aus den Alveolen durch den Verschluss der Milchgänge verhindert und es kann nur die Milch, die sich in den Zisternen der Milchdrüse befindet, gewonnen werden. Mit Hilfe der In situ-Hybridisierung sollte die Lokalisation der adrenergen Rezeptoren in der Milchdrüse des Rindes untersucht werden, um die physiologische Bedeutung adrenerger Einflüsse bei der Milchgewinnung beurteilen zu können. Es war nicht möglich, die In situ-Hybridisierung für die adrenergen Rezeptoren in der Milchdrüse beim Rind zu etablieren, da die Expression der Rezeptor-mRNA in diesem Gewebe offenbar unter der Sensitivitätsgrenze der Methode liegt. Die In situ-Hybridisierung konnte an der Milchdrüse mit dem αS1-Casein, einem in diesem Gewebe stark exprimierten Protein, mit nicht radioaktiven und radioaktiven Nachweissystemen etabliert werden. Von den adrenergen Rezeptoren konnten mit radioaktiver In situ-Hybridisierung der α1A-Rezeptor in den Hepatozyten der Leber und der α2B-Rezeptor in den Glomeruli der Niere nachgewiesen werden. In diesen Geweben sind die entsprechenden Rezeptoren stärker exprimiert als in der Milchdrüse. Die Methode der In situ-Hybridisierung ist nicht geeignet, die Lokalisation der adrenergen Rezeptoren in der Milchdrüse des Rindes zu bestimmen. Dadurch kann mit den Ergebnissen aus der vorliegenden Arbeit der Einfluss des adrenergen Systems bei der Milchgewinnung nicht abschließend geklärt werden. Um eine Antwort auf diese Fragestellung zu erhalten, müssen weitere Untersuchungen durchgeführt werden. Geeignete Möglichkeiten wären die In situ-RT-PCR und die Laser Microdissecting Microscopy.  

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Hakemann, Claudia: Entwicklung einer In situ-Hybridisierung für den Nachweis der mRNA der α1A-, α2B- und β2-adrenergen Rezeptoren beim Rind. Hannover 2002. Tierärztliche Hochschule.

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