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Nachweis der ABC-Transporter ABCG2 und MRP5 in humanem Herzgewebe mit real-time PCR und Immunohistochemie

  • ATP-abhängige Transporter spielen eine wichtige Rolle beim Transport von endogenen und exogenen Stoffen durch Zellmembranen. Die ATP-Transporter ABCG2 und MRP5 wurden in Medikamenten-resistenten Tumorzelllinien entdeckt. Später konnten sie auch in gesundem Gewebe nachgewiesen werden. Sie transportieren ganz unterschiedliche Stoffe, die keiner einheitlichen Gruppe angehören. ABCG2 transportiert unter anderem Medikamente, die in der Therapie maligner Erkrankungen eingesetzt werden und eine ausgesprochene Kardiotoxizität besitzen. MRP5 transportiert als Substrat zyklisches Guanosinmonophosphat (cGMP), welches bei der Relaxation glatter Muskelzellen kardialer Gefäße eine große Rolle spielt. In der vorliegenden Arbeit wurde die Expression von ABCG2 und MRP5 an 15 Proben humanen Ventrikelmyokards und 52 Proben humanen Vorhofgewebes von Patienten mit koronarer Herzkrankheit untersucht. Von den 15 Proben humanen Ventrikelmyokards waren fünf von Patienten mit dilatativer Kardiomyopathie (DCM), fünf von Patienten mit ischämischer Kardiomyopathie (ICM) und fünf von herzgesunden Patienten. Mittels realtime- RT-PCR wurde ABCG2- bzw. MRP5-mRNA in allen Proben nachgewiesen. Zum einen wurde mittels ausgewählter Primer eine ABCG2- bzw. MRP5-cDNA-Sequenz auf dem TaqMan® von Applied Biosystems vervielfältigt und anschließend statistisch ausgewertet. Zum anderen wurde ABCG2 bzw. MRP5 mit den monoklonalen Antikörpern BXP-21 bzw. AFM immunhistochemisch dargestellt. ABCG2 wurde außerdem mittels Immunfluoreszenz dargestellt. Die Expression von ABCG2 und MRP5 konnte in allen Proben humanen Herzgewebes mittels real-time PCR und Immunhistochemie / Immunfluoreszenz gezeigt werden. Hinsichtlich der Expression konnte für die mRNA von ABCG2 eine signifikante Erhöhung (p = 0,05) bei DCM und ICM gegenüber gesundem Gewebe gezeigt werden. Die im Rahmen dieser Arbeit vorgelegten Ergebnisse weisen auf eine mögliche Beteiligung der ATP-Transporter ABCG2 und MRP5 an Transportprozessen am Herzen hin. Die Interaktionen von Pharmaka und die individuell unterschiedlichen Wirkungen am Herzen bei der Pharmakotherapie können durch diese Arbeit besser verstanden werden.
  • ATP dependent transporters play an important role in transport of endogenous and exogenous substances across cell membranes. The ATP transporters ABCG2 and MRP5 were initially discovered in drug-resistant tumor cell lines. Later, expression could be proven in normal human tissue. They transport completely different substrates, which do not belong to a uniform group. Among other substances, ABCG2 transports drugs, which are used in the therapy of malignant diseases and possess a high cardiotoxicity. MRP5 transports cyclic guanosinmonophosphate (cGMP), which plays a pivotal role in the relaxation of cardiac smooth muscle cells. In the present investigation, expression of ABCG2 and MRP5 was examined in 15 samples of humanen ventricle myocardium and 52 samples of humanen right cardiac atrium tissue from patients with coronary heart disease. Of the 15 samples from human ventricle myocardium five were from patients with dilatativ cardiomyopathy (DCM), five from patients with ischemic cardiomyopathy (ICM) and five from healthy patients. Using real time PCR, expression of ABCG2- and MRP5-mRNA in all samples was found. For quantification, ABCG2- and MRP5-cDNA-standards were cloned using selected primers. Samples and standards were then multiplied on the TaqMan® by Applied Biosystems and evaluated statistically afterwards. In addition, ABCG2 and MRP5 were immunohistochemically detected with the monoclonal anti-bodies BXP-21 and AFM. Furthermore, ABCG2 was detected by immunofluorescence. The Expression of ABCG2 and MRP5 could be proven in all samples of human heart tissue by means of real-time PCR and immunohistochemistry/immunofluorescence. Regarding the expression of ABCG2-mRNA, a significant increase could be shown in the samples with DCM and ICM as compared to normal tissue (p = 0.05). In conclusion, these results suggest a possible participation of the ATP transporters ABCG2 and MRP5 in transportation processes within the heart. This work may improve the understanding of drug interactions and the individual differences of drug effects at the site of the heart.

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Metadaten
Author: Björn-Niklas Heydrich
URN:urn:nbn:de:gbv:9-200329-3
Title Additional (German):keine Angaben
Title Additional (English):Detection of the ABC-Transporter ABCG2 and MRP5 with real-time PCR and immunohistochemistry
Advisor:Prof. Dr. Heyo Kroemer
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2006/07/19
Granting Institution:Ernst-Moritz-Arndt-Universität, Medizinische Fakultät (bis 2010)
Date of final exam:2003/07/11
Release Date:2006/07/19
GND Keyword:ATP-Stoffwechsel, Herzkrankheit
Faculties:Universitätsmedizin / Institut für Pharmakologie
DDC class:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 610 Medizin und Gesundheit