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Zusammenfassung
1. Zusammenfassung
Für alle Tiere ist die Nahrungsaufnahme ein überlebenswichtiger Vorgang. Das
konsumatorische Verhalten ist Teilaspekt eines homöostatischen Prozesses. Ausgelöst wird
konsumatorisches und appetitives Verhalten durch interne, motivationale Zustände. Die
internen Zustände „gesättigt“ und „ungesättigt“ werden bei vielen Tierarten durch ein
Wechselspiel zwischen orexigen- und anorexigen-wirkenden Neuropeptiden vermittelt.
Um die zentralnervöse Steuerung von Appetit und Sättigung genauer zu klären, wurde in
dieser Studie die schwarzbäuchige Taufliege Drosophila melanogaster als
Modellorganismus genutzt. Dabei konnte gezeigt werden, dass durch eine artifizielle,
thermogenetisch induzierte Aktivierung von Neuronen, welche das Neuropeptid SIFamid
exprimieren, das Verhalten der Insekten verändert wird. Die Tiere zeigen vermehrte
Nahrungsaufnahme und sind motivierter, auf appetitive gustatorische und olfaktorische
Reize zu reagieren. Des Weiteren wurden Hinweise gesammelt, dass das Neuropeptid
SIFamid keinen inhibitorischen Einfluss auf das Balzverhalten der Taufliegen ausübt. Mit
immunhistochemischen Färbungen konnte gezeigt werden, dass die Dendriten der
SIFamidergen Neurone in unmittelbarer Nähe zu den Axonendigungen von Neuronen, die
orexigen- oder anorexigen-wirkende Neuropeptide produzieren, liegen. Dieser Befund lässt
auf ein mögliches Zusammenspiel zwischen den diversen peptidergen Neuronen schließen.
Mit Hilfe der split-GFP-Technik konnte das peptiderge Netzwerk der SIFamidergen
Neurone detaillierter untersucht werden. Es wurde gefunden, dass die SIFamidergen
Neurone in enger räumlicher Nachbarschaft zu Neuronen, die in die Nahrungsaufnahme
sowie die nervöse Steuerung des Metabolismus involviert sind, stehen. In Kombination mit
einem zweiten, unabhängigen Expressionssystem konnten die SIFamidergen Neurone
thermogenetisch depolarisiert werden und die neuronale Antwort der olfaktorischen
Rezeptorneurone auf Duftstimuli in den Antennalloben mit Hilfe von in-vivo Calcium
Imaging untersucht werden. Es konnte dadurch gezeigt werden, dass die neuronale
Aktivität in den Duftsinneszellen erhöht ist. Aufgrund vorliegender Daten aus Anatomie,
Verhaltensexperimenten und in-vivo Calcium Imaging lässt sich schlussfolgern, dass
SIFamid ein bis dato unbekannter „Mitspieler“ bei der Steuerung der Nahrungsaufnahme
ist und modulierend auf sensorische neuronale Schaltkreise sowie insgesamt
appetitfördernd auf die Taufliege wirkt.
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