In vivo Rattenmodell zur Bestimmung der Neurotransmitter GABA und Glutamat bei Hochfrequenzstimulation

Hintergrund: Die Tiefenhirnstimulation (DBS) ist eine Therapieoption zur Behandlung des Morbus Parkinson. Der Mechanismus der DBS am Nucleus subthalamicus oder am Globus pallidus ist jedoch ungeklärt. In beiden Kerngebieten spielt das GABAerge System eine wesentliche Rolle, so dass eine Beteiligung an der Wirksamkeit angenommen werden muss. In den hier vorgestellten Experimenten wurden die Neurotransmitter GABA und Glutamat in einem in vivo Tiermodell bestimmt, in dem synchron eine elektrische Hochfrequenzstimulation (HFS) und eine Mikrodialyse durchgeführt wurde.

Methoden: Das in vivo Model wurde an männlichen Wistar Ratten, 300 bis 400g Körpergewicht durchgeführt. Eine chronische Führungskanüle wurde in den Nucleus caudatus implantiert, da dieser durch seine Größe leicht zu erreichen und eine hohe Dichte an GABAergen Neuronen enthält. Die Führungskanüle positionierte sowohl eine Mikrodialysemembran als auch eine Mikrostimulationselektrode, so dass es möglich war, eine HFS und Mikrodialyse an einem Tier zur gleichen Zeit, an gleicher Position durchzuführen. Dieses Verfahren ist sowohl an narkotisierten als auch an wachen Tieren getestet worden. GABA und Glutamat wurden nach Derivatisierung mit HPLC und ECD gemessen.

Ergebnisse: Durch die von uns entwickelte Technik ist es möglich, eine Stimulationssonde und Mikrodialysemembran an gleicher Position einzusetzen und damit während einer HFS, eine Mikrodialyse simultan durchzuführen. In fünf narkotisierten Ratten konnte keine Konzentrationsänderung von GABA und Glutamat während einer HFS gemessen werden. Abhängig von den HFS-Bedingungen zeigten sich Veränderungen an GABA und Glutamat bei wachen Ratten.

Zusammenfassung: Dieses in vivo Model ist geeignet, zeitgleich eine HFS und Mikrodialyse an der gleichen Position im Rattengehirn durchzuführen, so dass es möglich ist, die Abgabe oder Änderung der Neurotransmitter GABA und Glutamat valide zu bestimmen.