Der nicht-genomische Effekt des Mineralokortikoids Aldosteron auf die Transportsysteme der Erythrozytenmembran

Abstract

Aldosteron spielt eine wichtige Rolle in der Elektrolyt- und Fluidhomeostase und reguliert darüber den Blutdruck. Die nicht-genomischen Wirkungen von Aldosteron sind unabhängig von Transkription und Translation. Die nicht-genomischen Effekte werden durch einen Rezeptor vermittelt, der insensitiv für die Inhibitoren der klassischen Mineralokortikoid-Rezeptoren ist. In der vorliegenden Arbeit wurde der nicht-genomische Effekt von Aldosteron auf die drei Transportsysteme: Na+/K+-Pumpe, Na+,K+,2Cl--Symporter und K+(Na+)/H+-Austauscher mit Hilfe der Tracerkinetik untersucht. Die Untersuchungen zeigen, dass Aldosteron keinen signifikanten Effekt auf diese Transportsysteme an normalen Erythrozyten hat. An Retikulozyten wurde jedoch eine signifikante Inhibierung des Na+,K+,2Cl--Symporters durch Aldosteron gefunden. Die Untersuchungen wurden auch mit Hilfe der Fluoreszenzanalyse an einzelnen Erythrozyten und in Zellsuspension von Human- und Hühnererythrozyten, sowie an Erythrozyten aus Nabelschnurblut durchgeführt. Der Einfluss von Aldosteron auf den Ca2+-Gehalt wurde mit dem Ca2+-sensitiven Farbstoff Fluo-4 untersucht. Einige Effekte von Aldosteron (in unterschiedlicher Konzentration) auf den Ca2+-Transport von Human- und Hühnererytrozyten konnten nachgewiesen werden. Zusätzlich wurde der Einfluss von Aldosteron auf den Na+/H+-Austauscher und den intrazellulären pH-Wert mit Hilfe des pH-sensitiven Fluoreszenzfarbstoffes BCECF untersucht. Die Anwesenheit von Aldosteron resultierte in einem erhöhten intrazellulären pH-Wert. Die Untersuchung des Na+/Li+-Austauschers in Anwesenheit von Aldosteron mit Hilfe der Atomabsorptionsspektrometrie zeigten keinen Einfluss von Aldosteron auf diesen Transporter. Einige Studien zum Ca2+-Gehalt von Erythrozyten, die in Kontakt mit verschiedenen artifiziellen Oberflächen sind, wurden in die Untersuchungen einbezogen. Auf Oberflächen, die mit Polymeren oder mit perfluorierten Gruppen beschichtet sind, kommt es zu Fluktuationen des Ca2+-Gehalts im Untersuchungszeitraum (30 min).

Aldosterone plays an essential role in electrolyte and fluid homeostasis and thus control of blood pressure. The nongenomic actions are rapid actions of aldosterone that are independent of transcription and translation. The nongenomic actions are mediated by a distinct receptor that is insensitive to inhibitors of the classical mineralocorticoid receptor. Investigations of a direct influence of aldosterone on erythrocyte transport systems Na+/K+ pump, Na+,K+,2Cl- symporter, and K+(Na+)/H+ exchanger have been carried out with tracer kinetic measurements. The investigations have shown that aldosterone does not have a significant effect on the mentioned transport systems in normal erythrocyte. However, in reticulocytes a significant inhibition of the Na+,K+,2Cl- symporter by aldosterone has been found. The investigations also include fluorescence measurements on single erythrocytes as well as in cell suspensions of human and chicken erythrocytes as well as of cord blood. The influence of aldosterone on the Ca2+ content has been investigated with fluo-4, a Ca2+-sensitive dye. Some effects of Aldosterone (at different concentrations) on Ca2+ transport have been found in human and chicken erythrocytes. In addition, the influence of aldosterone on the Na+/H+ exchanger and on the intracellular pH has been investigated using the pH-sensitive fluorescent dye BCECF. The presence of aldosterone resulted in a small increase of the intracellular pH. The investigation of the Na+/Li+ exchanger in the presence of aldosterone using the method of atom absorption spectroscopy did not show any effect of aldosterone on this transporter. Some studies of the Ca2+ content in red blood cells, which are in contact with different artificial surfaces, are included in the present investigations. On surfaces covered with polymers or with perflouriertel organic groups, the Ca2+ content fluctuates within the time period of the investigation (30 min).