In vitro Zellkulturmodelle der Blut-Hirn-Schranke zur Untersuchung der Permeation und P-Glycoprotein-Interaktion von Arzneistoffen
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.
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