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Die Erfindung betrifft die Verwendung
eines neuen Typs von Peptidantagonisten der Glutamatrezeptoren und
einen Subtyp von Glutamatrezeptoren (NMDA (N-Methyl-D-aspartat)) für die Herstellung
eines Medikaments, um die glutamatrezeptor- und die NMDA-rezeptorkontrollierten
Zellen, wie Neuronen oder Gliazellen, in dem zentralen Nervensystem
zu beeinflussen. Das Medikament umfasst Glutaminsäureterminationspeptide,
wie (1–5)GnRH,
(1–3)IGF-I,
(1–37)GRF
und das C-Peptid von Insulin. Das Medikament könnte verwendet werden für die Behandlung
von hypoxischen, ischämischen
und metabolischen Anfällen
des zentralen Nervensystems, wie Schlaganfall, Blutruckerverringerung
(Hypoglykämie),
traumatischen, strahlungsinduzierten oder entzündlichen (inflammatorischen)
Verletzungen sowie chronisch degenerativen Zuständen des Gehirns in erwachsenen
oder kindlichen (pädiatrischen)
Patienten.
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Einleitung
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Es ist bekannt, dass die Rezeptoren
der neuroexzitatorischen Aminosäure
Glutamat, insbesondere der N-Methyl-D-aspartat (NMDA) Subtyp des
Rezeptors eine entscheidende Rolle in der Entwicklung, Funktion und
dem Tod von Neuronen spielen (Mc Donald J W et al, Brain Research
Reviews 1990, 15: 41–70
und Choi W, Neuron 1988, 1: 623–34).
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Es ist ebenfalls bekannt, dass die
Sekretion des Neuropeptids GnRH (Gonadotropin-Freisetzungshormon) von der Aktivierung
der NMDA-Rezeptoren abhängig
ist. Deshalb kann das GnRH-neurosekretorische System eine Art Bioassay
für NMDA-Rezeptoraktivierung
und -inhibierung liefern. Es kann Bezug genommen werden auf frühere Arbeiten
in diesem Bereich (1–3).
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Der Insulin-ähnliche Wachstumsfaktor I (IGF-I)
hat beachtliches Interesse als ein möglicher Regulator von neuronaler
und Gliazellentwicklung und -funktion hervorgerufen (4). Jedoch
ist der Mechanismus seines parakrinen Verhaltens im Gehirn nicht
vollständig
aufgeklärt.
Darüber
hinaus sind endokrine Wirkungen auf das Gehirn, die möglicherweise
von dem altersabhängigen
Anstieg von IGF-I (5) in den peripheren Serumkonzentrationen herrühren, noch
mutmaßlich.
Im fötalen
Gehirn haben Sara et al die Anwesenheit einer N-terminal verkürzten und
bioaktiven Form von IGF-I gezeigt (6). Dies führte diese Autoren dazu, zu
spekulieren, dass Gehirn-IGF-I zu (4–70)IGF-I, das IGF-I Bioaktivität beibehält (7) und
(1–3)IGF-I,
das N-terminale Tripeptid, degradiert werden könnte.
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Kürzlich
haben Sara et al vorgeschlagen, dass (1–3)IGF-I die Acetylcholinfreisetzung
aus kortikalen Stücken
durch einen unbekannten Mechanismus modulieren könnte. Darüber hinaus haben diese Autoren
vorgeschlagen, dass (1–3)IGF-I
als ein Agonist auf NMDA-Rezeptoren
wirken könnte,
die in die Dopaminfreisetzung aus Streifenhügelstücken (engl.: striatal slices)
involviert sind. Sie schlugen vor, dass IGF-I ein Vorläufer eines
endogenen NMDA-Rezeptoragonisten sein könnte. Da wir früher gezeigt
haben, dass NMDA-Rezeptoren
in den Mechanismus der GnRH-Sekrektion (1, 2) involviert sind, mit Änderungen
in Abhängigkeit
des Alters und der Pubertät
(3, 9), zielten wir darauf ab, die möglichen Wirkungen von IGF-I
und seinen Subprodukten auf die GnRH-Sekretion aus rattenhypothalamatischen
Explantaten verschiedener Altersstufen zu untersuchen. Darüber hinaus
verglichen wir die Wirkungen der systemischen Anwendung dieser Peptide
in vivo im Vergleich zu solchen, die nach ihrer lokalen Anwendung
in vitro erhalten wurden.
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Erfindung
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In dem ersten Aspekt liefert die
vorliegende Erfindung die Verwendung eines Glutaminsäureterminationspeptides,
das ein Glutamatrezeptorantagonist ist, zur Herstellung eines Medikaments
zur Inhibierung der Wirkung von Glutamat auf glutamatrezeptorkontrollierten
Zellen, wie in den Ansprüchen
beschrieben ist. In dem zweiten Aspekt liefert die vorliegende Erfindung
die Verwendung eines Glutaminsäureterminationspeptides,
das ein NMDA-Rezeptorantagonist ist, für die Herstellung eines Medikaments
zur Beeinflussung von NMDA-rezeptorkontrollierten Zellen, wie in
den Ansprüchen
beschrieben ist. Vorzugsweise sind die Zellen Neuronen oder Gliazellen
des zentralen Nervensystems. Das Medikament kann NMDA-rezeptorvermittelte
exzitatorische Wirkungen verhindern, wie die Freisetzung eines Neurotransmitters
oder Peptids und toxische Wirkungsantworten, die zur Zellbeschädigung oder
dem Zelltod nach massivem Calciumeinstrom führen.
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Daher betrifft die Erfindung ein
Verfahren zur therapeutischen Beeinflussung der Sekretion, Funktion und
dem Tod von Glutamat (NMDA)-rezeptorkontrollierten Zellen.
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Das Medikament umfasst Glutaminsäureterminationspeptide,
vorzugsweise ausgewählt
unter (1–5)GnRH,
(1–3)IGF-I,
(1–37)GFR
und dem C-Peptid von Insulin. Vorzugsweise umfasst das Medikament (1–3)IGF-I.
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Für
das Medikament wurde gezeigt, dass es die GnRH-Sekretion durch NMDA-Rezeptorantagonismus
beeinflusst.
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Das Medikament könnte für die Behandlung von Störungen verwendet
werden, die mit einer übermäßigen Aktivierung von NMDA-Rezeptoren einhergehen,
wie akuten oder chronischen Störungen
des zentralen Nervensystems, hypoxischen, ischämischen und metabolischen Gehirnstörungen einschließlich Schlaganfall und
Blutruckerverringerung, traumatischen, strahlungsinduzierten oder
entzündlichen
Verletzungen des Gehirns und chronisch degenerativen Zustände. Der
Zusammenhang zwischen NMDA-Rezeptoren und hypoxischen, ischämischen
und metabolischen Störungen
ist z. B. offenbart in Simon RP et al, Science 1984, 226: 850–52, Wielocht,
Science 1985, 230: 681–83,
Mc Donald JW et al, Brain Research Reviews 1990, 15: 41–70, Choi
W, Neuron 1988, 1: 623–34.
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Die Behandlung von Kindern während der
perinatalen Phase und im Kindesalter ist wichtig für die neuronale
Entwicklung.
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Das Medikament könnte systemisch oder lokal
verabreicht werden.
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Das Medikament sollte in einer therapeutischen
Dosis gegeben werden.
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Bevorzugte Dosen könnten im
Bereich von 1 μg–10 mg/kg
und vorzugsweise 5– 50 μg/kg liegen,
wenn (1–3)IGF-I
systemisch gegeben wird. Die Dosis könnte 0,1 μg bis 1 mg/kg betragen, wenn
(1–3)IGF-I
lokal gegeben wird.
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Die weiter unten angegebenen Daten
zeigen z. B., dass:
- a) (1–3)IGF-I als ein NMDA-Rezeptorantagonist
wirkt.
- b) Diese Wirkung kann mit dem Vorläuferpeptid IGF-I erzielt werden,
was eine endogene Spaltung in das bioaktive Subprodukt anzeigt.
- c) Dieser Mechanismus funktioniert nach in vivo Anwendung.
- d) Die Beispiele, die sich auf (1–3)IGF-I, GnRH und (1–5)GnRH
beziehen, sind Prototypen für
einen allgemeineren Vorgang, der glu-terminale Subprodukte von Peptiden
einschließt.
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Die folgenden Figuren sind in die
Beschreibung eingeschlossen:
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1:
In-vitro-Wirkungen von IGF-I-ähnlichen
Peptiden auf GnRH-Sekretion in hypothalamatischen Explantaten nach
15, 25 und 50 Tagen.
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2:
Ex-vivo-Wirkungen von IGF-I-ähnlichen
Peptiden auf GnRH-Sekretion in hypothalamatischen Explantaten nach
50 Tagen.
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3:
Ex-vivo-Wirkungen von IGF-I-ähnlichen
Peptiden auf GnRH-Sekretion in hypothalamatischen Explantaten nach
15 und 50 Tagen.
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4:
In-vitro-Wirkungen von IGF-I auf die Sekretion von GnRH in hypothalamatischen
Explantaten nach 15 und 50 Tagen.
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5:
In-vitro-Wirkungen von IGF-I und (1–3)IGF-I auf GnRH-Sekretion
in hypothalamatischen Explantaten in Gegenwart von Peptidaseinhibitoren.
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6:
In-vitro-Wirkungen von GnRH-ähnlichen
Peptiden auf GnRH-Sekretion in hypothalamatischen Explantaten.
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7:
In-vitro-Wirkungen von IGF-I, GRF- und Insulin-ähnlichen Peptiden auf die Sekretion
von GnRH in hypothalamatischen Explantaten.
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8:
In-vitro-Wirkungen von Glutaminsäuretermninationspeptiden
auf GnRH-Sekretion,
induziert durch NMA und Kainat aus hypothalamatischen Explantaten.
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9:
Verschiebung von mit Tritium behandeltem Glutamat aus hypothalamatischer
Membran durch verschiedene Verbindungen.
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Wir haben die Hypothese untersucht,
dass Glutaminsäureterminationsprodukte,
die zu anderen als IGF-I-Peptidsystemen gehören, auch als Antagonisten
der NMDA-Rezeptoren wirken können.
Wir haben (1–5)GnRH
untersucht, ein Peptid mit einer N-terminalen Glutaminsäure, das
von der Degradation von GnRH im Hypothalamus stammt (10). Ein solches
Peptid könnte
in das inhibitorische Autofeedback von GnRH involviert sein, einem
regulatorischen Vorgang, den wir früher beschrieben haben (11).
Der Wachstumshormon-Freisetzungsfaktor
(GRF) ist ein anderes hypothalamatisches Peptid, das möglicherweise
unter der Kontrolle von NMDA-Rezeptoren steht, was durch die stimulatorische
Wirkung von NMDA auf die GH-Sekretion nahegelegt wird (12). Wir
haben hier (1–37)GRF
untersucht, eine untergeordnete physiologische Form mit einer C-terminalen
Glutaminsäure,
die in menschlichem Plasma oder einigen Geweben identifiziert wurde
(13). Um ein Peptidsystem außerhalb
des Gehirns zu untersuchen, haben wir die Wirkung des C-Peptids
von Insulin bewertet, einem Subprodukt von Insulin mit einer C-terminalen
Glutaminsäure.
Während
der NMDA-Subtyp von Glutamatrezeptoren bisher nicht in der Bauchspeicheldrüse (Pankreas)
lokalisiert worden war, ist es bemerkenswert, dass Glutaminsäuredecarboxylase
kürzlich
als ein Hauptantigen aus Bauchspeicheldrüseninseln charakterisiert worden
war (14). Glutamatrezeptoren des AMPA-Subtyps wurden ebenfalls in
der Bauchspeicheldrüse
lokalisiert (Bertrand et al. Br. J. Pharmacol., 1992, 101: 354–9).
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Die erfinderische Idee hinter der
vorliegenden Patentanmeldung ist daher, dass es ein endogenes System
von Peptidantagonisten an Glutamatrezeptoren gibt. Der NMDA-Rezeptor, der eine
Subklasse von Glutamatrezeptoren vertritt, kann eine Basis liefern,
um ihre therapeutische Verwendung in Betracht zu ziehen. Drei Faktoren
sollten dabei in Betracht gezogen werden:
- 1.
Verschiedene Peptide sind physiologisch im Körper als Glutaminsäureterminationssequenzen
von Aminosäuren
anwesend, welche die Subprodukte von anderen Peptiden sein können. Zieht
man 4 Peptidsysteme in Betracht (GnRH, IGF-I, GRF, Proinsulin),
gibt es physiologische Subprodukte, von denen wir zeigen, dass sie
als Antagonisten an NMDA-Rezeptoren aktiv sind: (1–5)GnRH(1–5)GnRH,
(1–3)IGF-I, (1–37)GRF
und das C-Peptid von Insulin.
- 2. Der zweite Faktor, der in Betracht gezogen werden muss, ist
die Herstellung von solchen Glutamatterminationspeptiden. Unter
Verwendung von IGF-I und (1–3)IGF-I
wird der Beweis geliefert, dass die endogenen Antagonisten nicht
in jedem Alter gebildet werden können.
Daher ist es entscheidend, zwischen dem Vorläuferpeptid und dem Antagonisten
selbst für
die therapeutische Verwendung auszuwählen, insbesondere in jüngeren Patienten
wie verfrühten
oder ausgereiften Neugeborenen. Basierend auf unseren experimentellen
Daten ist es möglich,
dass Neugeborene weniger oder keine Fähigkeit besitzen, solche Peptidantagonisten
herzustellen, wenigstens für
IGF-I.
- 3. Der dritte Faktor ist der mögliche endokrine Transport
solcher Antagonisten in das bzw. zu dem Gehirn. Dies ist kritisch,
weil ein physiologisches parakrines System als Basis für eine therapeutische
Verwendung nach einem endokrinen Wirkmechanismus vorgeschlagen wird.
Hier wird (1–3)IGF-I
wieder zur Demonstration verwendet.
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Die Herstellung von endogenen NMDA-Rezeptorantagonisten
durch verschiedene Peptidsysteme ist neu, und die Daten, die (1–3)IGF-I
verwenden, können
als eine Anwendung der Entwicklungsaspekte und des endokrinen Wirkmechanismus
verwendet werden.
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Materialien
und Methoden
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Die hypothalamatischen Explantate
von männlichen
Wistar-Ratten wurden einzeln unter Verwendung eines statischen Inkubationssystems,
das früher
beschrieben wurde (1–3, 9),
studiert. Das Gesamtinkubationsvolumen jeder Kammer (0,5 ml) wurde
getestet und alle 7,5 min erneuert. Unter Verwendung dieser Fraktionen
wurde der Radioimmunassay von GnRH durchgeführt, wie zuvor im Detail beschrieben
(1, 2). Die Sekretion von GnRH wurde untersucht entweder in Abwesenheit
jedes sekretionsfördernden
Mittels oder während
der 7,5 min Exposition gegenüber
5 × 10–5 M
Veratridin, einem depolarisierenden Mittel, das den Na+-Kanal öffnet, oder
5 × 10–2 M
Kainat oder N-Methyl-D,L-aspartat (NMA), die Agonisten von verschiedenen
Subtypen der Glutamatrezeptoren sind. Alle diese Produkte wurden
von Sigma, St. Louis, MO, gekauft. Nach 25 und 50 Tagen wurde Veratridin
wiederholt in 37,5-min-Intervallen verwendet. Nach 15 Tagen wurde
Veratridin in 52,5-min-Intervallen verwendet, d. h. nach der Refraktärzeit, die
durch das inhibitorische Autofeedback von GnRH hervorgerufen wird
(11). Die sekretorische Antwort von GnRH wurde berechnet als die
Differenz zwischen der Konzentration, die unmittelbar vor und während der
Exposition gegenüber
dem sekretionsfördernden
Mittel gemessen wurde.
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Wir haben die Wirkungen der in-vitro-Exposition
gegenüber
ansteigenden Konzentrationen von hIGF-I (Kabi-Pharmacia, Stockholm,
Schweden) oder seinen zwei Subprodukten, (1–3)IGF-I (Peninsula, Merseyside, England)
und (4–70)IGF-I
(Gropep, Adelaide, Australien), untersucht. Wir haben außerdem die
Wirkungen von anderen Peptiden untersucht. Die GnRH-Fragmente und
-Analoge schlossen (1–5)GnRH(1–5)GnRH
(UCB, Brüssel,
Belgien), (2–10)GnRH
(Sigma, St. Louis, MO, USA) und (1–9)GnRHa (D-TRP6-PRO9-N-Ethylamid GnRH),
ein GnRH-Agonist, der freundlicherweise von Dr. J. Rivier (The Salk
Institute, Kalifornien, USA) zur Verfügung gestellt wurde, ein. Das
Rinder-Proinsulin und seine Subprodukte schlossen das C-Peptid von
Insulin und Insulin selbst (Novo-Nordisk,
Kopenhagen, Dänemark)
ein. Schließlich
schlossen die GRF-ähnlichen Peptide
(1– 43)
Ratten GRF (Bachem, Bubendorf, Schweiz), (1–37) human-GRF (Peninsula,
Merseyside, England) und (1–29)
human-GRF (Kabi Pharmacia, Stockholm, Schweden), ein. AP-5 (DL-2-Amino-5-Phosphor-Baldriansäure, Sigma),
ein selektiver Antagonist für
NMDA-Rezeptoren und DNQX (6,7-Dinitro-chinoxalin-2,3-dion, Tocris
Neuramin, Buckhurst Hill, Vereinigtes Königreich), ein selektiver Antagonist
für Kainatrezeptoren,
wurden ebenfalls verwendet. Die verschiedenen Peptide oder Antagonisten
wurden für
15 min verwendet, d. h. die 7,5-min-Fraktion vor und während der
Exposition gegenüber
Veratridin. Wir haben ebenfalls die Wirkungen einer einzelnen s.
c.-Injektion von IGF-I oder seiner Subprodukte in 15 oder 50 Tage
alten Ratten untersucht. Anschließend wurden die Tiere geopfert
und die hypothalamatischen Explantate 25 min nach der Injektion
untersucht, dieser Zeitraum wird benötigt, um Plasmakonzentrationen
von IGF-I zu erhalten, die ausreichend sind, um den Proteinmetabolismus
zu beeinflussen (A. Skottner, persönliche Mitteilung). In diesem
Zeitpunkt wurde das Serum für
den IGF-I-Assay
gesammelt unter Verwendung eines Verfahrens, das anderswo beschrieben
ist (15), und Testosteron wurde ebenfalls gemessen unter Verwendung
eines Standard RIA (Sorin Biomedica). Die Konzentration der untersuchten
Substanzen, die zu 50 % Inhibition der GnRH-sekretorischen Antwort
(IC50) führten,
wurde, wie früher
beschrieben (3, 9), berechnet, und die Daten wurden durch Kovarianzanalyse
verglichen. Das Auftreten von signifikanten GnRH-sekretorischen
Pulsen wurde unter Verwendung des Pulsarprogramms (2, 3) bestimmt.
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Ergebnisse
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Legenden, Ergebnisse und Kommentare
zu den Figuren:
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1:
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In-vitro-Wirkungen von
IGF-I-ähnlichen
Peptiden auf GnRH-Sekretion in hypothalamatischen Explantaten nach
15, 25 und 50 Tagen.
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Die GnRH-sekretorische Antwort auf
depolarisierte Episoden (Veratridin 50 μM für 7,5 min) wurde wiederholt
untersucht nach Intervallen von 52,5 min nach 15 Tagen oder 37,5
min nach 25 und 50 Tagen. Solche Untersuchungen wurden in Kontrollbedingungen
oder in Gegenwart von steigenden Konzentrationen an IGF-I und Subprodukten,
(4– 70)IGF-I
und (1–3)IGF-I,
sowie AP-5, einem kompetitiven Antagonisten von NMDA-Rezeptoren, durchgeführt. Jedem
Experiment ging voran und wurde gefolgt von einer Veratridin-Inkubation
in Kontrollbedingungen.
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Bei Verwendung von hypothalamatischen
Explantaten, die nach 15, 25 oder 50 Tagen erhalten wurden, ändert sich
die Sekretion von GnRH, die durch wiederholte Exposition gegenüber Veratridin
in Kontrollbedingungen ausgelöst
wird, während
des Experiments nicht (1).
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Wenn die Explantate in Gegenwart
von IGF-I inkubiert werden, ist die Sekretion von GnRH nach 15 Tagen
nicht beeinflusst, wohingegen eine dosisabhängige Inhibition nach 25 und
50 Tagen beobachet wird. Die Sensitivität gegenüber dieser inhibitorischen
Wirkung ist größer nach
50 Tagen als nach 25 Tagen, wie durch die IC50 von
IGF-I gezeigt wird, die jeweils 2 × 10–13 und
8 × 10–10 M
beträgt
(p < 0,001). In
den 3 untersuchten Altersstufen führt (4–70)IGF-I zu keiner Wirkung
auf die GnRH-Sekretion. Im Gegensatz dazu führt die Inkubation des Explantats
mit (1–3)IGF-I
zu einer dosisabhängigen
Inhibation der GnRH-Sekretion. Nach 25 und 50 Tagen ist die IC50 von (1–3)IGF-I (jeweils 4 × 10–9 und
3 × 10–13 M) ähnlich jener,
die erhalten wird, wenn IGF-I verwendet wird. Nach 15 Tagen sind
die Explantate hochsensitiv gegenüber der inhibitorischen Wirkung von
(1–3)IGF-I
(IC50: 1 × 10–13 M),
wohingegen sie durch IGF-I nicht beeinflusst werden. Nach 15, 25
und 50 Tagen führt
AP-5 zu einer dosisabhängigen
Unterdrückung
der GnRH-Sekretion (IC50: jeweils 2 × 10–13,
1 × 10–9 und
1 × 10–11 M),
was die inhibitorischen Wirkungen von (1–3)IGF-I widerspiegelt.
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Wie in Tabelle 1 gezeigt, ändert (1–3)IGF-I
(10–10 bis
10–6 M)
bei Verwendung von 50-Tage-alten
Explantaten nicht die kainatinduzierte GnRH-Sekretion, wohingegen
eine dosisabhängige
Inhibition der NMA-induzierten GnRH-Sekretion beobachtet wird. Bemerkenswert
ist, dass, wegen der kompetitiven Natur der Antagonismen an den
NMDA-Rezeptoren,
10–6 M
von (1–3)IGF-I
benötigt
werden, um die NMA-induzierte Sekretion von GnRH zu unterdrücken, wohingegen
10–10 M
des Tripeptids ausreichend ist, um die Veratridin-induzierte Sekretion
von GnRH zu unterdrücken.
Diese 10–10 M
Konzentration von (1–3)IGF-I
kann nur zu einer teilweisen Inhibition der GnRH-sekretorischen
Antwort auf Veratridin führen,
wenn sie in Anwesenheit von NMA in einer Konzentration (5 × 10–4 M),
die per se keine Wirkungen besitzt (Tabelle 1), untersucht wird.
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Tabelle
1. In-vitro-Wirkungen von (1–3)IGF-I
und N-Methyl-D,L-aspartat (NMA) auf GnRH-Sekretion in hypothalamatischen
Explantaten von 50-Tage-alten männlichen
Ratten
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Die Daten sind % der Kontrollen,
durchschnittlich ± SEM
(n = 6)
b gegenüber
a: p < 0,001, c
gegenüber
a: p < 0,001
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2:
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Ex-vivo-Wirkungen von
IGF-I-ähnlichen
Peptiden auf GnRH-Sekretion in rattenhypothalamatischen Explantaten
nach 50 Tagen.
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Die durchschnittliche ± SEM Zunahme
an GnRH-Sekretion, die durch Veratridin (5 × 10–5 M
für 7,5
min) induziert wurde, wurde wiederholt nach 30-min-Intervallen untersucht.
Die Untersuchung der hypothalamatischen Explantate von 50-Tage-alten
männlichen
Ratten (n = 6 in jeder Gruppe) begann 25 min nach der in vivo s.
c.-Injektion von physiologischer Salzlösung (Träger) oder verschiedenen Dosierungen
von IGF-I oder 0,1 mg/kg (4–70)IGF-I
oder 0,004 mg/kg (1–3)IGF-I,
das äquimolar
zu 0,1 mg/kg IGF-I ist.
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Nach einer einzigen s. c.-Injektion
von 0,5 mg/kg IGF-I in 50-Tage-alte Tiere wird die in vitro Sekretion von
GnRH als Antwort auf Veratridin für bis zu 167,5 min (2) merklich inhibiert. IGF-I-Konzentrationen
von 0,05–0,2
mg/kg führen
zu einer Unterdrückung
der GnRH-sekretorischen Antwort gegenüber Veratridin für einen
Zeitraum von 47,5– 107,5
min, was direkt mit der Dosis des verwendeten IGF-I in Verbindung
steht. Danach wird die sekretorische Antwort von GnRH progressiv
zurückgewonnen.
Die durchschnittliche (± SEM)
Serumkonzentration von IGF-I, die nach 25 min nach der Injektion
von 0, 0,05, 0,1, 0,2 und 0,5 mg/kg IGF-I erhalten wird, beträgt jeweils
799 ± 87,
948 ± 76,
1054 ± 115,
1215 ± 50
und 1740 ± 28
ng/ml. Daher bewirkt die IGF-I-Injektion jeweils einen Anstieg von
19, 32, 52 und 118 % der Serum-IGF-I-Konzentration. Die durchschnittliche
Serumtestosteronkonzentration ist nicht signifikant unterschiedlich
in den Ratten, die mit dem Träger
(2,5 ± 1,5
ng/ml) oder mit 0,1 mg/kg IGF-I (2,6 ± 1,7 ng/ml) injiziert wurden.
Es wurde keine Wirkung beobachtet nach der Injektion von 0,1 mg/kg
(4–70)IGF-I,
wohingegen 0,004 mg/kg (1–3)IGF-I
zur Inhibierung der GnRH-Antwort gegenüber Veratridin (2) führt. Diese Inhibition ist ähnlich jener,
die beobachtet wird, wenn 0,1 mg/kg IGF-I, einer äquivalenten
Dosis auf einer molaren Basis, verwendet werden. Darüber hinaus
wird die spontane pulsative Sekretion von GnRH aus hypothalamatischen
Explantaten von 50-Tage-alten Ratten für nahezu zwei Stunden nach
der s. c.-Injektion von 0,1 mg/kg IGF-I (Daten nicht gezeigt) aufgehoben.
Dieser Zeitraum der Inhibition stimmt überein mit den Wirkungen derselben
Dosis auf die Sekretion, die durch Veratridin induziert wird.
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3:
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Ex-vivo-Wirkungen von
IGF-I-ähnlichen
Peptiden auf GnRH-Sekretion in rattenhypothalamatischen Explantaten
nach 15 und 50 Tagen.
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Die durchschnittliche ± SEM Zunahme
an GnRH-Sekretion, induziert durch Veratridin (5 × 10–5 M
für 7,5
min) wurde wiederholt untersucht unter Verwendung von Explantaten,
die nach 15 und 50 Tagen erhalten wurden. Das experimentelle Protokoll
ist dasselbe wie in 2 gezeigt.
Die Untersuchung der hypothalamatischen Explantate von 50-Tagealten
männlichen
Ratten (n = 6 in jeder Gruppe) begann 25 min nach der in vivo s.
c.-Injektion von
physiologischer Salzlösung
(Träger)
oder verschiedenen Dosen von IGF-I oder (1–3)IGF-I. Die Daten, die nach
15 Tagen erhalten wurden, stehen in Gegensatz zu jenen, die nach
50 Tagen erhalten wurden, und zeigen, dass IGF-I nur wirksam nach
50 Tagen ist, trotz der Verwendung von höheren Dosen nach 15 Tagen.
Im Gegensatz dazu ist (1–3)IGF-I
in beiden Altersgruppen wirksam. Die 50-Tage-Daten sind in 2 gezeigt, aber hier sind
sie vergleichend mit jenen, die nach 15 Tagen erhalten wurden, gezeigt.
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4:
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In-vitro-Wirkungen von
IGF-I auf die Sekretion von GnRH in hypothalamatischen Explantaten
nach 15 und 50 Tagen.
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Das experimentelle Verfahren ist
dasselbe wie in 1. Es
wurden Explantate von 15- und
50-Tage-alten Ratten verwendet. Die Figur zeigt, dass bei Verwendung
von sehr hohen Konzentrationen von IGF-I, die 10–4 und
10–3 M
erreichen, es am Ende möglich
ist, eine Inhibition der GnRH-Sekretion nach 15 Tagen zu erreichen.
Dies legt nahe, dass es einen Mechanismus gibt, der die IGF-I-Degradation
zu (1–3)IGF-I
nach 15 Tagen limitiert. Die Figur stellt die Tatsache dar, dass
IGF-I nicht zu einem NMDA-Rezeptorantagonismus der unreifen Ratte
nach 15 Tagen führt,
solange keine ausreichend hohen Konzentrationen verwendet werden.
Die Daten bestätigen
die Notwendigkeit, (1–3)IGF-I
als NMDA-Antagonist in den unreifen Tieren zu verwenden.
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5:
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In-vitro-Wirkungen von
IGF-I und (1–3)IGF-I
auf die Sekretion von GnRH in hypothalamatischen Explantaten in
Gegenwart von Peptidaseinhibitoren.
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Das experimentelle Verfahren ist
dasselbe wie in 1. Drei
verschiedene Inhibitoren wurden verwendet. Wenn sie einzeln verwendet
werden, beeinflussen sie nicht die GnRH-sekretorische Antwort auf Veratridin.
Während
(1–3)IGF-I
(10–10 M)
zur Unterdrückung
der GnRH-Sekretion führt,
wird die Wirkung durch die Peptidaseinhibitoren verhindert, was
zeigt, dass IGF-I degradiert werden muss, um die inhibitorische
Wirkung zu verursachen.
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Die unterdrückende Wirkung von (1–3)IGF-I
auf die GnRH-Sekretion wird durch den Peptidaseinhibitor nicht verhindert.
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Daher kann die inhibitorische Wirkung
von IGF-I durch drei verschiedene Peptidaseinhibitoren verhindert
werden, welche die Inhibition der GnRH-Sekretion durch (1–3)IGF-I
nicht beeinflussen. Somit wird die Notwendigkeit von IGF-I, in (1–3)IGF-I
degradiert zu werden, um die Inhibition der GnRH-Sekretion zu bewirken, gezeigt.
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6:
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In-vitro-Wirkungen von
GnRH-ähnlichen
Peptiden auf die Sekretion von GnRH in hypothalamatischen Explantaten
nach 15 und 50 Tagen.
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Die linke Darstellung zeigt representative
Profile der GnRH-Sekretion in einzelnen Explantaten von 50-Tage-alten
männlichen
Ratten. In Kontrollbedingungen wird eine Depolarisation unter Verwendung
von Veratridin alle 37,5 min durchgeführt. In den experimentellen
Bedingungen wird dies in Gegenwart von verschiedenen Substanzen
einschließlich
des kompetitiven NMDA-Rezeptorantagonisten AP-5, den Subprodukten (1–5) und
(2–10)GnRH
und dem Superagonist (1–9)GnRHa
wiederholt. Es ist zu beachten, dass die verwendeten Konzentrationen
für den
(1–9)GnRHa-Agonist
größer sind.
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Die rechte Darstellung zeigt die
GnRH-sekretorische Antwort auf Veratridin (Durchschnittsdaten von
6 einzelnen Explantaten) gegenüber
verschiedenen Konzentrationen der GnRH-ähnlichen Peptide oder dem Antagonisten
AP-5. Hier sind die Daten als Prozentsatz der anfänglichen
GnRH-sekretorischen Antwort, die in Kontrollbedingungen erhalten
wurde, ausgedrückt.
Wie in 6 gezeigt, wird
die Veratridin-induzierte Sekretion von GnRH durch (1–5)GnRH(1–5)GnRH
in einer dosisabhängigen
Weise inhibiert, die der Wirkung von AP-5 gleicht. Bei Verwendung
anderer Glutaminsäureterminationsfragmente
von GnRH, wie (1–2)GnRH
und (1–6)GnRH,
wird eine ähnliche
inhibitorische Wirkung erhalten (Daten nicht gezeigt). Bei Verwendung
des Superagonisten von GnRH, (1–9)GnRHa,
kann die GnRH-Sekretion ebenfalls inhibiert werden, obwohl die IC50 (2 × 10–10 M)
signifikant höher
ist als jene, die beobachtet wird, wenn (1–5)GnRH(1–5)GnRH (5 × 10–13 M)
verwendet wird. Dieser Unterschied könnte mit der relativ reduzierten
Degradationsrate des Superagonisten gegenüber dem nativen Decapeptid
GnRH in Verbindung stehen.
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7:
-
In-vitro-Wirkungen von
IGF-I, GRF und Insulin-ähnlichen
Peptiden auf die Sekretion von GnRH in hypothalamatischen Explantaten.
-
Das experimentelle Verfahren ist
dasselbe wie in 6. Explantate
von 50-Tage-alten Ratten wurden verwendet. Verschiedene Peptide
und ihre Subprodukte wurden verwendet. Die (1–37)- und (1–29)-Subprodukte
von GRF, die wir verwendet haben, waren die humane Sequenz, die
nicht merklich verschieden ist von der Rattensequenz. Im Gegensatz
dazu war die Gesamt-(1–43)-Sequenz
das Ratten-GRF, weil humanes GRF am C-Terminus sehr verschieden
ist. Rinder-Proinsulin, Insulin und das C-Peptid von Insulin wurden
ebenfalls untersucht.
-
(1–43)GRF und das Glutaminsäureterminationssubprodukt
(1–37)GRF
führen
zu einer dosisabhängigen
Inhibierung der Sekretion von GnRH (7).
Diese Wirkung scheint nicht abhängig
zu sein von der GH-Freisetrungsaktivität dieser Peptide, weil (1–29)GRF
die GnRH-Sekretion nicht beeinflusst, wohingegen dieses Peptid die
GH-Freisetrungsaktivität behalten
hat. Proinsulin und das C-Peptid von Insulin, das eine terminale
Glutaminsäure
besitzt, sind ebenfalls zu einer dosisabhängigen Unterdrückung der
GnRH-Sekretion in der Lage. Im Gegensatz dazu besitzt das hoch bioaktive
Peptid Insulin keine Wirkungen. Wie bereits für IGF-I diskutiert wurde, ist
es möglich,
dass die inhibitorischen Wirkungen von (1–43)GRF und Proinsulin von
der endogenen Degradation dieser Peptide in ihre Glutaminsäureterminationssubprodukte
abhängt.
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8:
-
In-vitro-Wirkungen von
Glutaminsäureterminationspeptiden
auf die Sekretion von GnRH, induziert durch NMA und Kainat aus hypothalamatischen
Explantaten.
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Die GnRH-sekretorische Antwort, induziert
durch die 7,5 min Exposition gegenüber NMA (obere Darstellung)
oder Kainat (untere Darstellung) wurde unter Verwendung von Explantaten
von 50-Tage-alten männlichen
Ratten untersucht. Diese Untersuchung wurde in Gegenwart von Glutaminsäureterminationssubprodukten
von verschiedenen Peptiden und in Gegenwart von AP-5 und DNQX, die
jeweils selektive Antagonisten für NMDA-
und Kainat-Rezeptoren sind, durchgeführt. Alle diese Substanzen
wurden in einer 10–6 M Konzentration verwendet.
-
Wie in 8 gezeigt,
führen
die Glutaminsäureterminationspeptide,
die zu den verschiedenen untersuchten Systemen gehören, zu
einer merklichen Inhibierung der NMA-induzierten Sekretion von GnRH,
wohingegen die kainatinduzierte Sekretion von GnRH nicht beeinflusst
wird. Die Beteiligung der NMDA-Rezeptoren, aber nicht der Kainat-Rezeptoren, wird
weiterhin gezeigt durch die inhibitorischen Wirkungen, die erhalten werden,
wenn selektive Antagonisten, jeweils AP-5 und DNQX, verwendet werden
(8).
-
9:
-
Verschiebung von mit Tritium
behandeltem Glutamat von der hypothalamatischen Membran durch verschiedene
Verbindungen.
-
Hypothalamatische Membranpräparationen
wurden verwendet, um die Verschiebung der Bindung von mit Tritium
behandeltem Glutamat in Gegenwart von verschiedenen Verbindungen
zu untersuchen. Glutamat besitzt die Fähigkeit, die Bindung des Tracers
in relativ niedrigen 10–6 bis 10–8 Konzentrationen
zu verschieben. IGF-I, (1–3)IGF-I
und (1– 5)GnRH
wirken als Kompetitoren der Glutamatbindung an hypothalamatischen
Membranen. Während
hohe Konzentrationen dieser Verbindungen benötigt werden, ist es bemerkenswert,
dass noch höhere
Konzentrationen von NMA oder AP-5 benötigt werden, um eine Verschiebung
der Bindung von mit Tritium behandeltem Glutamat zu erreichen. Dies
liegt daran, dass die Affinität
von mit Tritium behandeltem Glutamat zu den NMDA-Rezeptoren geringer ist als für andere
Subtypen der Glutamatrezeptoren.
-
Wir haben außerdem die Wirkungen von 10–12 M
bis 10–9 M β-Endorphin
und TRH, die kein Terminationsglutamat zeigen, untersucht. Beide
Peptide führen
zu einer 40 bis 60 % Inhibierung der Veratridin-induzierten Sekretion
von GnRH, wobei in einem vorläufigen
Experiment nicht gefunden wurde, dass diese Wirkung dosisabhängig ist.
Deshalb könnte
das hier entwickelte Konzept auf andere Glutaminsäureterminationspeptide ausgedehnt
werden.
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Vorläufige Daten, die erhalten wurden
unter Verwendung von Patch-clamp-Untersuchungen
von Hippocampusneuronen, zeigen, dass verschiedene Subtypen von
Glutamatrezeptoren einschließlich
NMDA- und Kainat-Rezeptoren durch (1–3)IGF-I antagonisiert werden
könnten.
-
Diskussion
-
Wir haben somit gezeigt, dass IGF-I
eine inhibitorische Wirkung auf die Sekretion von GnRH bedingt. Es
ist unwahrscheinlich, dass diese Wirkung durch die klassischen IGF-I-Rezeptoren vermittelt
wird, weil die Sekretion von GnRH durch (4–70)IGF-I, einem hoch bioaktiven
Agonisten an IGF-I-Rezeptoren, nicht beeinflusst wird (7). Deshalb
wird angenommen, dass das N-terminate Tripeptid, (1–3)IGF-I,
die inhibitorischen Wirkungen von IGF-I auf die Sekretion von GnRH
vermitteln könnte.
Diese Hypothese wird gestützt
durch die gleiche Stärke
der inhibitorischen Wirkungen von IGF-I und (1–3)IGF-I nach 25 und 50 Tagen.
Darüber
hinaus zeigen die Notwendigkeit von sehr hohen Konzentrationen von
IGF-I nach 15 Tagen während
sein (1–3)-Subprodukt
merklich inhibitorisch in dieser Altersstufe ist, und die Wirkung
von Peptidaseinhibitoren, dass die inhibitorischen Wirkungen von
IGF-I seine Degradation zu (1–3)IGF-I
benötigen,
ein Mechanismus, der nach 15 Tagen noch nicht funktionieren könnte. Es
ist wahrscheinlicher, dass (1–3)IGF-I
aus enzymatischer Degradation von IGF-I stammt, als aus einem getrennten Biosynthesevorgang.
Untersuchungen an cDNA von IGF-I aus humanem fötalen Gehirn haben gezeigt,
dass die aminoterminale Verkürzung
von einer posttranskriptionalen Modifikation des Peptids (16) stammen
sollte.
-
Für
(1–3)IGF-I
wurde früher
vorgeschlagen, dass es als ein Agonist an den NMDA-Rezeptoren wirkt (8).
Im Gegensatz dazu belegen unsere Daten die Aktivität von (1–3)IGF-I
als Antagonist an NMDA-Rezeptoren. In unseren vorhergehenden Untersuchungen,
in denen wir verschiedene Agonisten und Antagonisten von NMDA- und
Kainat-Rezeptoren verwendet haben, haben wir gezeigt, dass korrekte
Aktivierung der NMDA-Rezeptoren eine Voraussetzung für die GnRH-sekretorischen
Pulse ist, die entweder spontan oder als Antwort auf Veratridin
auftritt (2, 3, 9). Hier zeigen wir, dass die durch NMA hervorgerufene
Sekretion von GnRH durch IGF-I beeinflusst wird, während die
durch Kainat hervorgerufene Sekretion dies nicht wird. Die kompetitive
Natur des Antagonismus von IGF-I an NMDA-Rezeptoren wird durch die
relativ niedrige Sensitivität
gegenüber IGF-I
nach 25 Tagen nahegelegt, einer Zeit, die durch eine Spitzenaktivierung
der NMDA-Rezeptoren, die an der Sekretion von GnRH beteiligt sind,
charakterisiert ist (3, 9). Darüber
hinaus ist IGF-I als ein Inhibitor weniger aktiv, wenn das Inkubationsmedium
mit dem Agonist NMA angereichert ist. Darüber hinaus scheinen IGF-I und
sein (1–3)Subprodukt
Inhibitoren der GnRH-Sekretion, die ähnlich wirksam sind wie AP-5,
einem spezifischen kompetitiven Antagonisten an NMDA-Rezeptoren.
Schließlich
wird die Glutamatbindung an hypathalamatische Membranpreparation
durch verschiedene Peptidantagonisten verschoben.
-
Unsere Beobachtungen unterscheiden
sich von jenen von Hiney et al, die berichteten, dass IGF-I die Sekretion
von GnRH aus Handballen- bzw. Daumenballenexplantaten von weiblichen
Ratten stimulierte (17). Ein solcher Unterschied kann nicht durch
das Geschlecht erklärt
werden, weil wir gefunden haben, dass die GnRH-Sekretion aus Explantaten
von 30-Tage-alten weiblichen Ratten durch IGF-I inhibiert wurde
(Daten nicht gezeigt). Eine mögliche
Erklärung
ist, dass Hiney et al die Handballen- bzw. Daumenballenenden von
GnRH-Neuronen verwendet haben, in denen gezeigt wurde, dass die
Kainat-Rezeptoren eine Hauptrolle spielen (18). Im Gegensatz dazu
haben wir bei Verwendung eines größeren Stücks des Hypothalamus einschließlich des
gebogenen Kerns (engl.: arcuate nucleus) gefunden, dass die NMDA-Rezeptoren
kritisch sind für
die GnRH-Sekretion (1–3,
9). Daher könnte
die physiologische Signifikanz dieser Beobachtungen von der anatomischen
Seite abhängen,
an der IGF-I wirkt. Der parakrine Transport von IGF-I durch das
Gehirn zu diesen Rezeptoren, die mit der GnRH-Neurosekretion verbunden sind, ist immer
noch spekulativ. Alternativ dazu ist es vorstellbar, dass der Hypothalamus
durch Veränderungen
in der Plasmakonzentration von IGF-I durch einen endokrinen Mechanismus
beeinflusst wird. Aus unseren Daten zu den akuten endokrinen Wirkungen
zu IGF-I können
wir nicht ableiten, dass die chronischen Variationen der Plasma-IGF-I-Konzentrationen
ZNS-Funktionen modulieren. Eine chronische inhibitorische Wirkung
von IGF-I auf die GnRH-Sekretion wird nicht erwartet, weil die männliche
Pubertätsentwicklung
zwischen 25 und 50 Tagen des Alters auftreten, während zirkulierendes IGF-I
einen wichtigen Anstieg in demselben Zeitraum zeigt (5). Jedoch
ist es auffallend, dass ein akuter Anstieg von nur 19 % der Serum-IGF-I-Konzentrationen zu
einer zeitweiligen Unterdrückung
der GnRH-Sekretion führen
kann. Eine solche Wirkung kann nicht durch eine negative Feedbackwirkung
einer ansteigenden Sekretion von Gonadensteroiden durch IGF-I erklärt werden,
weil die Serumtestosteronmengen unverändert bleiben. Weil die spontane
pulsative Sekretion von GnRH in vitro aktut durch IGF-I unterdrückt wird,
ist es möglich,
dass die pulsative Sekretion von LH (luteinisierendes Hormon) in
vivo ebenfalls unterdrückt
werden kann. Dies verdient weitere Untersuchungen, die für die therapeutische
Verwendung von IGF-I von Bedeutung sein können.
-
Es ist bemerkenswert, dass IGF-I
keinen Antagonismus von NMDA-Rezeptoren nach 15 Tagen des Alters
bilden kann, einem Zeitraum, der durch eine große Menge von Rezeptoren exzitatorischer
Aminosäure gekennzeichnet
ist (19, 20). Darüber
hinaus ist das Auftreten der IGF-I-inhibitorischen Wirkungen zwischen
15 und 25 Tagen gleichlaufend mit einer Verminderung in Zahl und
Aktivität
dieser Rezeptoren (19, 20). Es ist möglich, das GnRH-neurosekretorisches
System und die assoziierten NMDA-Rezeptoren als ein Modell für die Interaktionen
zwischen diesen Rezeptoren und IGF-I in dem gesamten ZNS zu betrachten.
In diesem Umfeld ist von den NMDA-Rezeptoren bekannt, dass sie eine
kritische Rolle in der Neurotoxizität spielen, einem Vorgang, der
während
des frühen
postnatalen Lebens schwerer verläuft
als in erwachsenen Tieren (21). In Übereinstimmung mit dem Konzept,
das in diesem Beitrag vorgeschlagen wird, wurde kürzlich berichtet,
dass IGF-I vor Gehirn-hypotoxischen-ischämischen Verletzungen schützen kann
(22), wohingegen (4–70)IGF-I
nicht zu einer solchen Wirkung führt
(23). Deshalb kann vorgeschlagen werden, dass IGF-I eine kritische
Rolle im ZNS als ein Vorläufer
von (1–3)IGF-I,
einem möglichen
endogenen Antagonisten an den NMDA-Rezeptoren, spielt.
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Das Konzept des NMDA-Rezeptorantagonismus
durch Glutaminsäureterminationspeptide
kann auf von IGF-I verschiedene Peptidsysteme ausgedehnt werden,
weil die Subprodukte von GnRH, GRF und Proinsulin ähnliche
Wirkungen bedingen. Dies legt nahe, dass jedes Peptid mit einer
terminalen Glutaminsäure, die
direkt aus der Biosynthese oder aus der Degradation von Vorläuferpeptiden
entsteht, als ein Antagonist von Glutamatrezeptoren (NMDA-Subtyp)
wirken könnte.
In physiologischen Bedingungen sind diese Peptide wahrscheinlich
an einer parakrinen oder autokrinen Wirkung an ihrer Stelle in der
Biosynthese beteiligt. Sie können
als inhibitorische Autoregulatoren ihrer Sekretion wirken, wenn
dieser Vorgang von der Aktivierung von NMDA-Rezeptoren abhängt. Ein
solcher Mechanismus kann an dem Autofeedback von GnRH beteiligt
sein, den wir früher
beschrieben haben (11). Ein ähnlicher
Mechanismus kann in der Kontrolle der GRF-Sekretion eine Rolle spielen. Wie bereits
diskutiert, ist die mögliche
physiologische Bedeutung von IGF-I-ähnlichen Peptiden unterschiedlich
wegen der weit gestreuten Verteilung dieses Peptids und seiner relativ
hohen Konzentrationen im peripheren Blut. Deshalb kann (1–3)IGF-I
als ein ubiquitärer
endogener Antagonist für
Glutamatrezeptoren betrachtet werden, der aus parakriner oder endokriner
Herstellung stammt. Schließlich
ist es möglich,
dass die Glutamatrezeptoren, denen eine gut bekannte Rolle im ZNS
zukommt, eine Rolle in anderen Körperorganen,
wie der Bauchspeicheldrüse,
spielen, wo das C-Peptid von Insulin einen endogenen Antagonisten dieser
Rezeptoren liefern kann.
-
Schlussfolgerung
-
Hier wurden die Wirkungen von IGF-I
und seinen Subprodukten, (1–3)IGF-I
und (4–70)IGF-I
untersucht, entweder indem sie in vivo als eine einzelne s. c.-Injection
gegeben oder in vitro auf die Sekretion von GnRH in hypothalamatischen
Explantaten verwendet wurden. In den drei untersuchten Altersstufen
(15, 25 und 50 Tage) zeigt (4– 70)IGF-I
keine Wirkung. Nach 50 Tagen führte
die in-vivo-Anwendung oder die in-vitro- Verwendung von IGF-I zu einer dosisabhängigen Inhibition
der GnRH-Sekretion, die durch Veratridin, einem depolarisierenden
Mittel, induziert wurde. Darüber
hinaus wird die spontane pulsative Sekretion von GnRH in vitro transient
nach der in-vivo-Anwendung von IGF-I unterdrückt. (1–3)IGF-I führt zu einer inhibitorischen
Wirkung ähnlich
jener von IGF-I.
Nach 25 Tagen zeigen IGF-I und (1–3)IGF-I dieselben Wirkungen
wie bei 50 Tagen, obwohl höhere
Konzentrationen benötigt
werden. Nach 15 Tagen zeigt IGF-I keine Wirkung, wohingegen eine
starke Inhibierung der GnRH-Sekretion unter Verwendung von (1–3)IGF-I
entweder in vivo oder in vitro beobachtet wird. Die Glutamatterminationssubprodukte
von anderen Peptidsystemen wie (1–5)GnRH(1–5)GnRH, (1–37)GRF und das C-Peptid von
Insulin führen
zu inhibitorischen Wirkungen ähnlich
jenen von (1–3)IGF-I.
Diese Wirkungen laufen parallel zu jenen von AP-5, einem kompetitiven
Antagonisten an NMDA-Rezeptoren. Darüber hinaus unterdrücken die
untersuchten Peptide die GnRH-Sekretion, die durch NMA, aber nicht
durch Kainat, induziert wird, und sie bewirken eine Verschiebung
von mit Tritium behandeltem Glutamat aus hypothalamatischen Membranpräparationen.
Diese Daten zeigen, dass Glutamatterminationssubprodukte aus verschiedenen
Peptidsystemen eine Rolle als Antagonisten an NMDA-Rezeptoren spielen. Dies
kann von einer lokalen parakrinen Wirkung herrühren. Eine endokrine Wirkung
ist ebenfalls möglich,
weil die akute systemische Anwendung von IGF-I zu einer Unterdrückung der
GnRH-Sekretion führt,
vermutlich durch einen kompetitiven Antagonismus an NMDA-Rezeptoren
durch (1–3)IGF-I,
das aus der IGF-I-Degradation stammt. Dieser Vorgang scheint sich
zwischen 15 und 25 Tage des Alters zu entwickeln, was die Bedeutung
von Entwicklungsaspekten zeigt.
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