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Transportproteine spielen für viele Arzneistoffe eine bedeutende Rolle bei der Absorption, Verteilung und Elimination und können folglich auch maßgeblich über die Anflutung eines Wirkstoffs am Ort der Wirkung und / oder Nebenwirkung(en) entscheiden. Ziel dieser Arbeit war es, die Affinität von Tigecyclin zu hepatischen Aufnahme- und Effluxtransportern zu bestimmen. Aus pharmakokinetischen Studien war bekannt, dass das Glycylcyclin hauptsächlich hepatisch ausgeschieden wird, wobei die zugrundeliegenden molekularen Transportmechanismen unbekannt waren, d.h. wie Tigecyclin von den Hepatozyten aufgenommen wird und wieder in die Galle bzw. in das Blut abgegeben wird. Die physikochemischen Eigenschaften der Substanz (logP-Wert: 0,8; pKs-Wert: 0,25/ 8,76) sprechen gegen eine rein passive Diffusion über biologische Membranen. Um den hepatozellulären Aufnahmetransport aufzuklären, wurden Kompetitionsversuche und direkte Aufnahmeversuch mit Hilfe von stabil transfizierten HEK293-Zellmodellen, die Transportproteine der SLC- und SLCO-Familie stabil überexprimieren, durchgeführt. Unter Verwendung von inside-out-Vesikeln wurde der Effluxtransport von Tigecyclin über MRP2- und MRP3-Transporter untersucht. Um sicher zu gehen, dass die Zellmodelle funktionstüchtig sind, wurde deren Funktionalität vor jedem Versuch mittels bekannter Standardsubstrate und Standardinhibitoren bestätigt. Die direkten Aufnahmeversuche wurden mittels LC-MS/MS analysiert. Tigecyclin zeigte im verwendeten Konzentrationsbereich und den angewendeten Inkubationszeiten keine zytotoxische Wirkung auf die Versuchszellen. Mit den Kompetitionsassays konnte nachgewiesen werden, dass Tigecyclin einen hemmenden Einfluss auf den Transport von bekannten OATP1B3- und OATP2B1-Referenzsubstraten hat, jedoch keine Beeinflussung von OATP1B1 und NTCP zeigte. Des Weiteren konnte in direkten Aufnahmeversuchen gezeigt werden, dass Tigecyclin ein Substrat des ubiquitär exprimierten Transporters OATP2B1 ist. Ein signifikanter Nachweis, dass Tigecyclin ein Substrat von OATP1B1-, OATP1B3- und NTCP-Transportern ist, gelang jedoch nicht. Im Bezug auf Effluxtransporter konnte eine Kompetition von Tigecyclin mit dem MRP2- und MRP3-vermittelten Transport in inside-out-Vesikeln nachgewiesen werden. Ein direkter Transport von Tigecyclin über die Vesikel ließ sich jedoch nicht beweisen. Aufgrund methodischer Schwierigkeiten und der sehr begrenzten Bearbeitungszeit, konnten die Versuche nicht oft genug durchgeführt und keine entsprechend belastbaren Daten generiert werden. Zusammenfassend kann aus den durchgeführten Untersuchungen abgeleitet werden, dass Tigecyclin ein Substrat von OATP2B1 ist und OATP2B1 somit möglicherweise für die hepatische Aufnahme des Arzneistoffes verantwortlich ist. Ob noch andere Transporter eine Rolle spielen, bleibt weiterhin unbekannt. Auch die konkrete Transportkinetik mit der Affinität (Km) und der Transportkapazität (vmax), bleibt nach diesen Versuchen noch unklar. Des Weiteren legen die Ergebnisse dieser Arbeit nahe, dass bei gleichzeitiger Tigecyclin-Gabe ein gewisses Risiko für unerwünschte pharmakokinetische Interaktionen mit Substraten der Transporter OATP1B3, OATP2B1, MRP2 und MRP3 besteht. Als Fazit kann gesagt werden, dass mit dieser Arbeit ein Beitrag zur Aufklärung des Arzneimitteltransports und der Transporteigenschaften von Tigecyclin in den Hepatozyten geleistet werden konnte. Zusätzlich konnten weitere Erkenntnisse zur Kompetition gewonnen werden. In wie weit die in vitro Resultate auf in vivo Mechanismen übertragbar sind, ist unklar und bietet Möglichkeiten für weiterführende Untersuchungen.

Die schnittbildgeführte perkutane Laserablation hat sich in den letzten Jahren zur Behandlung von malignen Lebertumoren besonders bei offen chirurgisch inoperablen Patienten etabliert. Die MRT bildet den Goldstandard zur Darstellung der Leberpathologie und bietet hervorragende Rahmenbedingungen für diese Intervention. Die native Bildgebung bleibt jedoch bei kleinen und schlecht sichtbaren Herden limitiert. Ziel der Arbeit war die Darlegung eines therapiebegünstigenden Effektes durch die zusätzliche Gabe von Gd-EOB-DTPA zur Kontrastverbesserung zwischen Leberparenchym, Tumor und Applikator während der Applikatorplatzierung im Rahmen der MR-geführten Laserablation maligner Leberherde. Eine Beeinflussung des T1-Signals durch Gd-EOB-DTPA während der Echtzeit-Thermometrie sollte ausgeschlossen werden. Insgesamt wurden 49 Laserablationen eingeschlossen. Davon erhielten die Patienten in 30 Interventionen 0,025 mmol/kg Körpergewicht Gd-EOB-DTPA als i.v.-Bolusinjektion und wurden einer MR-geführten Laserablation ohne Kontrastmittelunterstützung gegenübergestellt. Die Planung und Platzierung der Applikatoren erfolgte unter multiplanarer Rekonstruktion mit GRE-T1-Flash-3D-Sequenzen. Noch während der Therapiephase konnte die Ausbreitung der Ablationszone mit GRE-T1-Flash-2D-Serien überwacht werden. SNR-, CR- und CNR wurden berechnet und ermöglichten die Bestimmung von Signal- und Kontrastveränderungen zwischen Leberparenchym, Tumor, Applikator und Ablationszone im zeitlichen Verlauf nach KM-Gabe. Die statistische Auswertung erfolgte mit dem Wilcoxon-Test für verbundene Stichproben. Nach KM-Gabe erfolgten signifikante Signal- und SNR-Veränderungen sowohl im Leberparenchym als auch im Tumor verglichen mit einer Applikatorplatzierung ohne KM-Unterstützung. Eine statistisch signifikante Steigerung des Kontrastes zwischen Leberparenchym, Tumor und Applikator lag spätestens 25 Minuten nach KM-Gabe vor und überdauerte die restliche Zeit der Applikatorplatzierung. Interventionsablauf, Therapiezeit und T1-Thermometriesignal wurden durch die Gabe von Gd-EOB-DTPA nicht zum Nachteil beeinflusst. Die MR-geführte Laserablation maligner Lebertumoren profitiert von der zusätzlichen Gabe von Gd-EOB-DTPA. Eine exaktere Standortverfolgung und Platzierung der Applikatoren war auch 40 Minuten nach KM-Gabe möglich. Der Einsatz von Gd-EOB-DTPA führte zu einem gesteigerten Therapieerfolg mit annähernd dreimal weniger Tumorrezidiven drei Monate postinterventionell im Vergleich mit einer Behandlung ohne Gd-EOB-DTPA zur Applikatorplatzierung. Vorteile und eine nachhaltige Verbesserung von Sicherheit und Effizienz der MR-geführten Laserablation finden sich insbesondere bei der Behandlung kleiner und schlecht sichtbarer Tumoren. Die Ergebnisse lassen sich prinzipiell auf jede andere MR-geführte instrumentäre Leberintervention übertragen.

Die abdominelle Sepsis ist nach wie vor mit einer erheblichen Mortalität verbunden. Häufig stellt eine sekundäre Peritonitis als Folge einer Hohlorganperforation oder Anastomoseninsuffizienz den Fokus dar, welcher sich rasch systemisch auswirkt. Durch den bakteriellen Abfluss der Bakterien über das portokavernöse System agiert die Leber als zentrale Filterstation und wird dabei gleichzeitig durch infiltrierende Leukozyten und schockbedingte Minderperfusion geschädigt. Verantwortlich für die bakterielle Clearance in der Leber sind die Kupfferzellen, die zudem durch Freisetzung pro- und antiinflammatorischer Mediatoren den systemischen Entzündungsverlauf entscheidend beeinflussen. In der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss der selektiven Kupfferzell-Depletion mittels Dichloromethylen-Bisphosphonat (Cl2MBP-Clodronat) im murinen Sepsismodell der Colon Ascendens Stent Peritonitis (CASP) auf die Mikrozirkulation der Leber mit Hilfe der intravitalen Fluoreszenzmikroskopie sowie mit ex vivo Analysen untersucht. Zudem erfolgte die Beurteilung der systemischen Reaktion hinsichtlich der Mortalität sowie der veränderten Freisetzung von Entzündungsmediatoren in Serum, Milz, Leber und Lunge. Die polymikrobielle Sepsis führte in der Leber zu einer erheblichen Perfusionsstörung nach 12h sowie zu einer signifikanten sinusoidalen Leukozytenstase nach 3h Sepsis, die nach 12h rückläufig war. Des Weiteren konnte ein deutlicher Anstieg der hepatozellulären Apoptose 12h nach CASP nachgewiesen werden. Die Kupfferzell-Depletion verminderte sowohl die sinusoidale Leukozytenstase als auch die hepatozelluläre Apoptose signifikant und wirkte somit protektiv in der Ausbildung des Leberschadens. Erstmals konnte eine reduzierte Leukozytenstase nach Kupfferzell-Depletion bei gleichzeitigem lokalem Anstieg von TNF nachgewiesen werden. Bezüglich der Phagozytoserate zeigte sich in der polymikrobiellen Sepsis eine initiale Hyperaktivität mit nachfolgender Erschöpfung der Kupfferzellen. Nach Clodronat-Applikation war, wie erwartet, die Phagozytoseaktivität zu beiden Zeitpunkten deutlich eingeschränkt. Systemisch führte die Kupfferzell-Depletion zu einer signifikant erhöhten Sterblichkeit in der CASP. Zudem kam es zu einem massiven Anstieg des TNF sowie einer signifikanten Reduktion des antiinflammatorischen IL-10 in Serum und Leber. Die Depletion der Kupfferzellen vor Induktion der polymikrobiellen Sepsis führte somit zu einem vermindertem hepatozellulärem Leberschaden bei gleichzeitig erhöhter Mortalität durch die uneingeschränkte Hyperinflammation. Die Blockade der Kupfferzellen zu einem späteren Zeitpunkt, in der Phase der Immunparalyse, wäre jedoch eine neue Möglichkeit zur Therapie sekundärer Infektionen in der Sepsis.