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Bitte verwenden Sie diesen Link, wenn Sie dieses Dokument zitieren oder verlinken wollen: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-000360-3

P-Glykoprotein vermittelter Arzneimitteltransport - Untersuchungen zur Interaktion mit Heparin und Beat-Amyloid am epithelialen Zellmodell

  • Das P-Glykoprotein stellt ein wichtiges membranäres Transportprotein zum Schutz des Organismus vor Xenobiotika sowie toxischen endogenen Metaboliten dar und ist an der Aufrechterhaltung der Barrierefunktion von Blut-Gewebe-Schranken beteiligt. Außerdem beeinflussen Pgp-vermittelte Transportvorgänge die Pharmakokinetik einiger Arzneimittel. Eine Modulation der Pgp-Funktion ist in vielerlei Hinsicht von Bedeutung. Daher war es Ziel dieser Arbeit, die Interaktionen zweier unterschiedlicher Substanzen, des mit der AD assoziierten Beta-Amyloids und des Arzneistoffes Heparin, mit dem Pgp zu untersuchen und die modulatorischen Fähigkeiten auf die Aktivität des Effluxtransporters in einem Zellsystem zu bewerten. Dafür stand eine polar wachsende, mit humanem MDR1-transfizierte Zelllinie zur Verfügung, die sich zur Untersuchung des transepithelialen Transportes eignete. Bei der Durchführung der funktionellen in-vitro-Assays ließen sich eine signifikant verstärkte Akkumulation, ein signifikant inhibierter apikaler Efflux von Rh123 und die signifikant verminderte ATP-abhängige Rh123-Aufnahme in Membranvesikel in Gegenwart von UFH sowie LMWH im Pgp-überexprimierenden Epithelzellmodell nachweisen. Ein direkter Transport markierter Heparine konnte ebenso gezeigt werden. Als Kontrolle dienten zum Einen parentale LLC-PK1, zum Anderen zeigten vergleichende Betrachtungen bekannter Pgp-Modulatoren wie Verapamil oder CsA in diesen Transportversuchen ähnliche Ergebnisse. Neben inhibitorischen Effekten der Aβ-Peptide auf die Pgp-Funktion konnte ein direkter aktiver Pgp-vermittelter Transport von synthetischem Aβ1-40 und Aβ1-42 gezeigt werden. Sowohl in polarisierten Zellmonolayern aus MDR1-transfizierten LLC-Zellen, die als in-vitro-Modell für das vaskuläre Endothel der Blut-Hirn-Schranke dienen, als auch in aus den Zellen isolierten Membranvesikeln konnte ein vektorieller bzw. ATP-abhängiger Transport der fluoreszenzmarkierten Peptide nachgewiesen werden. Eine Beteiligung des Pgp wurde anhand der Minderung des Transportes durch den spezifischen Inhibitor CsA verifiziert. Damit stellen sowohl die Heparine als auch die Beta-Amyloide nicht nur Inhibitoren des Pgp-vermittelten Transportes dar, sondern können selbst zum breiten Spektrum der affinen Pgp-Substrate gezählt werden. Sie bewirken eine nachgewiesene pharma-kologische Modulation der Pgp-Aktivität und bieten Anhaltspunkte für weitere Untersuchungen der komplexen Funktionen des Transportproteins.
  • P-glycoprotein (Pgp) is an important membrane transport protein for protecting the organism from xenobiotics as well as toxic endogenous metabolites and is participated in the maintenance of blood-tissue-barriers. Besides Pgp-mediated transports act on pharmaco-kinetics of several drugs. Therefore the modulation of the protein is an important issue. The aim was to investigate possible modulating interactions between two different substrates, Beta-Amyloid and Heparin, and Pgp due to its transport activity in epithelial cells transfected with the human MDR1 cDNA. In this system growing in a polarized cell layer Pgp-mediated transport can be followed by the significant higher accumulation, significant inhibited efflux and significant lower ATP-dependent uptake in membrane vesicles of the fluorescent dye rhodamine 123 causing by heparins. The half maximal inhibition observed was similar for size-unfractionated heparin (UFH) and low molecular weight heparin (LMWH). The direct transport of labelled heparins by Pgp could be shown using parental control cells (LLC-PK1) and known Pgp-modulators like Verapamil and Cyclosporin A (CsA). Synthetic Beta-Amyloids (Aβ) significantly decreased the apical efflux of rhodamine 123 and fluorescent-labelled Aβs themselves were directly transported from the LLC-MDR1 cells into the apical extracellular space and ATP-dependent into membrane vesicles. Using ELISA technique and the known Pgp-inhibitor CsA the transcellular transport of Beta-Amyloids into the apical chamber was detected. These data indicate a direct interaction and active transport of heparins and Beta-Amyloids by Pgp. Heparins, widely used to prevent deep vein thrombosis in cancer therapy, might function in addition as clinically useful multi-drug-resistance (MDR) modulators in combination with cytostatic drugs known to be Pgp substrates. The transporter can alter the clearance of Aβ from the brain and may represent a target protein for clinical preventive measures.

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Metadaten
Author: Diana Kuhnke
URN:urn:nbn:de:gbv:9-000360-3
Title Additional (English):Drug Transport mediated by P-glycoprotein – interactions with Heparin and Beta-Amyloid investigated in an epithelial cell model
Advisor:Dr. Gabriele Jedlitschky, Prof. Dr. Heyo K. Kroemer
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2007/05/07
Granting Institution:Ernst-Moritz-Arndt-Universität, Medizinische Fakultät (bis 2010)
Date of final exam:2007/04/20
Release Date:2007/05/07
Tag:Beta-Amyloide, Heparine, Transportprotein
Beta-Amyloids, Heparins, transport protein
GND Keyword:Alzheimer-Krankheit, Blut-Hirn-Schranke, Multidrug-Resistenz, P-Glykoprotein
Faculties:Universitätsmedizin / Institut für Pharmakologie
DDC class:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 610 Medizin und Gesundheit