Funktionsuntersuchungen zum Einfluss von Temperatur auf den ziliären Transport in der Trachea von Mäusen

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Die mukoziliäre Clearance schützt die Atemwege vor inhalierten Fremdstoffen, wobei die Kinozilienfrequenz (KSF) als entscheidende Determinante gilt. Diese unterliegt verschiedenen Einflussfaktoren und kann sich an Umweltbedingungen anpassen. Es existieren zwei Zustände: ein Grundzustand mit niedrigerer Frequenz und ein Zustand mit erhöhter KSF. Die molekularen Mechanismen der ziliären Aktivität sind komplex und umstritten, wobei intrazelluläre Ca2+-Ionen eine zentrale Rolle spielen. Während der Einfluss von extrazellulären Rezeptoragonisten wie ATP gut untersucht ist, sind die ziliäre Grundaktivität und der Temperatur-Einfluss auf die ziliäre Aktivität weitgehend unerforscht. In dieser Arbeit wurde die ziliäre Aktivität ex vivo mittels videomikroskopischer Systeme untersucht. Der Einfluss einer Temperaturveränderung auf die KSF und die Transportgeschwindigkeit von Dynabeads (PTG) in der Trachea von Mäusen wurde analysiert. Temperaturveränderungen hatten einen reversiblen, wiederholbaren Einfluss auf KSF und PTG, wobei die Effekte temperaturabhängig waren. Temperaturerhöhungen führten zu einer Steigerung der PTG, während eine Absenkung auf 22 °C den Partikeltransport zum Stillstand brachte. Ein nahezu linearer Zusammenhang zwischen Temperatur und ziliärer Transportleistung wurde festgestellt. Die Rolle intrazellulärer Ca2+-Ionen wurde mit Ca2+-freier Lösung und BAPTA/AM untersucht, wobei keine Auswirkungen auf die ziliäre Grund