{"id":{"repo_id":"heid-diss","oai_identifier":"oai:archiv.ub.uni-heidelberg.de:2215"},"canonical_url":"https://search.dev.ndltd.org/etd/heid-diss/oai:archiv.ub.uni-heidelberg.de:2215","repository":{"repo_id":"heid-diss","name":"Universität Heidelberg","base_url":"http://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/cgi/oai2"},"display":{"title":"In vitro Zellkulturmodelle der Blut-Hirn-Schranke zur Untersuchung der Permeation und P-Glycoprotein-Interaktion von Arzneistoffen","abstract":"Zielsetzung der vorliegenden Arbeit waren 1) die Isolierung, Kultivierung und Charakterisie-rung cerebraler Kapillarendothelzellen als Modellzellen für Zellkulturmodelle der Blut-Hirn-Schranke, 2) die Charakterisierung eines in vitro Permeationsmodells der Blut-Hirn-Schranke sowie 3) die Entwicklung eines Screening-Modells zur Untersuchung von Arzneistoff-Interaktionen mit P-Glycoprotein (P-gp). Die Zellisolierung erfolgte nach einer rein enzymatischen Methode aus Schweinehirn. Die Zellen zeigten gutes Wachstum und bildeten konfluente Monolayer, was mit Aktinfärbungen belegt wurde. Immunfärbungen des von-Willebrand-Faktors bestätigten den endothelialen Charakter der Zellen. Immunfärbungen des ABC-Transporters Mrp2 waren negativ. Die Ex-pression von P-Glycoprotein konnte dagegen nachgewiesen werden. Die Charakterisierung des in vitro Permeationsmodells der Blut-Hirn-Schranke erfolgte an-hand von Permeationsversuchen. Aufgrund der Untersuchungen wurden verschiedene Ein-flussfaktoren charakterisiert und standardisiert. Zwischen passiver parazellulärer bzw. transzellulärer Permeation, erleichterter Diffusion und aktivem Transport durch den ABC-Transporter P-Glycoprotein konnte differenziert werden. Zur Untersuchung von Arzneistoff-Interaktionen mit P-Glycoprotein wurden der Calcein-AM-MDR-Assay und der Calcein-AM-Kinetik-Assay. Mit dem Calcein-AM-MDR-Assay wurden Validierungssubstanzen richtig identifiziert und gut differenziert. Aufgrund der Untersuchun-gen mit dem Calcein-AM-Kinetik-Assay wurden Nicardipin und PSC-833 als non-kompetitive P-gp-Inhibitoren klassifiziert. Ritonavir, Taxol und Vinblastin wurden als kompetitive P-gp-Substrate eingestuft. Die Ergebnisse zeigen, dass das in vitro Permeationsmodell der Blut-Hirn-Schranke als indu-strietaugliches Permeations-Screening-Modell verwendet werden kann, und dass der Cal-cein-AM-MDR- und Calcein-AM-Kinetik-Assay gute Screening-Modelle zur Untersuchung von Arzneistoff-P-gp-Interaktionen darstellen.","abstract_html":"Zielsetzung der vorliegenden Arbeit waren 1) die Isolierung, Kultivierung und Charakterisie-rung cerebraler Kapillarendothelzellen als Modellzellen für Zellkulturmodelle der Blut-Hirn-Schranke, 2) die Charakterisierung eines in vitro Permeationsmodells der Blut-Hirn-Schranke sowie 3) die Entwicklung eines Screening-Modells zur Untersuchung von Arzneistoff-Interaktionen mit P-Glycoprotein (P-gp). Die Zellisolierung erfolgte nach einer rein enzymatischen Methode aus Schweinehirn. Die Zellen zeigten gutes Wachstum und bildeten konfluente Monolayer, was mit Aktinfärbungen belegt wurde. Immunfärbungen des von-Willebrand-Faktors bestätigten den endothelialen Charakter der Zellen. Immunfärbungen des ABC-Transporters Mrp2 waren negativ. Die Ex-pression von P-Glycoprotein konnte dagegen nachgewiesen werden. Die Charakterisierung des in vitro Permeationsmodells der Blut-Hirn-Schranke erfolgte an-hand von Permeationsversuchen. Aufgrund der Untersuchungen wurden verschiedene Ein-flussfaktoren charakterisiert und standardisiert. Zwischen passiver parazellulärer bzw. transzellulärer Permeation, erleichterter Diffusion und aktivem Transport durch den ABC-Transporter P-Glycoprotein konnte differenziert werden. Zur Untersuchung von Arzneistoff-Interaktionen mit P-Glycoprotein wurden der Calcein-AM-MDR-Assay und der Calcein-AM-Kinetik-Assay. 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Thereagainst, the expression of p-glycoprotein could been demonstrated. The in vitro permeation model of the blood-brain barrier was characterized by permeation studies with paracellular-markers. Factors influencing the outcome of the model were identi-fied and standardized. Passive paracellular and transcellular permeation, facilitated diffusion and active transport by the ABC-transporter p-glycoprotein could been distinguished. In order to study drug interactions with p-glycoprotein, the calcein-AM-MDR-assay and the calcein-AM-kinetic-assay were established. Using the calcein-AM-MDR-assay, drugs could be identified as p-gp-modulators and non-modulators. A good differentiation between strong, moderate and weak p-gp-modulators as well as structurally similar compounds was obser-ved. Using the calcein-AM-kinetic-assay, nicardipin and psc-833 were classified as non-competitive p-gp-inhibitors. Ritonavir, taxol and vinblastine were classified as competitive p-gp-substrates. The resultus show that the in vitro permeation model of the blood-brain barrier can be used as a permeation-screening-model for drugs. 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Mit dem Calcein-AM-MDR-Assay wurden Validierungssubstanzen richtig identifiziert und gut differenziert. Aufgrund der Untersuchun-gen mit dem Calcein-AM-Kinetik-Assay wurden Nicardipin und PSC-833 als non-kompetitive P-gp-Inhibitoren klassifiziert. Ritonavir, Taxol und Vinblastin wurden als kompetitive P-gp-Substrate eingestuft. 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Thereagainst, the expression of p-glycoprotein could been demonstrated. The in vitro permeation model of the blood-brain barrier was characterized by permeation studies with paracellular-markers. Factors influencing the outcome of the model were identi-fied and standardized. Passive paracellular and transcellular permeation, facilitated diffusion and active transport by the ABC-transporter p-glycoprotein could been distinguished. In order to study drug interactions with p-glycoprotein, the calcein-AM-MDR-assay and the calcein-AM-kinetic-assay were established. Using the calcein-AM-MDR-assay, drugs could be identified as p-gp-modulators and non-modulators. A good differentiation between strong, moderate and weak p-gp-modulators as well as structurally similar compounds was obser-ved. Using the calcein-AM-kinetic-assay, nicardipin and psc-833 were classified as non-competitive p-gp-inhibitors. Ritonavir, taxol and vinblastine were classified as competitive p-gp-substrates. 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