%0 Generic
%A MacLean, Caroline
%D 2009
%F heidok:9880
%K Enterozyten , ABC-Transporter , Pgp , Bcrp , Mrp2intestine , ABC transporters , enterocytes , drug transporters , absorption
%R 10.11588/heidok.00009880
%T Molekularbiologische und funktionelle Charakterisierung intestinaler Arzneistoff-Transporter
%U https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/9880/
%X Die Bioverfügbarkeit oral verabreichter Arzneistoffe wird vor allem durch das Ausmaß der Absorption durch das Epithel der Darmschleimhaut bestimmt und kann durch aktive Transportprozesse erheblich beeinflusst werden. So können Efflux-Transporter die intestinale Absorption stark herabsetzen, in dem sie in Enterozyten aufgenommene Arzneistoffe aus den Zellen zurück in das Darmlumen transportieren und Aufnahme-Transporter die Absorption von nicht zellgängigen Arzneistoffen erhöhen, in dem sie diese aus dem Darmlumen in Enterozyten aufnehmen. Kenntnisse über das Expressionsmuster, das Substratspektrum und die Aktivität dieser Arzneistoff transportierenden Transporter sind daher von großer Bedeutung für die Entwicklung neuer oraler Arzneimittel, die in vielen Fällen Substrate dieser intestinalen Transporter sind.  Im Rahmen der hier vorliegenden Arbeit wurde zunächst die Expression der wichtigsten in Enterozyten vorkommenden Efflux-Transporter -Pgp, Bcrp und Mrp2- und der Aufnahme-Transporter Oatp1a5 und Oatp2b1 entlang des Darms von Ratten analysiert. Anschließend wurde exemplarisch für Pgp die in vivo-Relevanz des detektierten Expressionsmusters funktionell durch in vivo-Absorptionsstudien in Bereichen des Darms mit unterschiedlicher Pgp-Expression überprüft. Parallel wurden isolierte Ratten-Enterozyten als zelluläres Modellsystem für Transporterstudien charakterisiert. Die gewonnenen Daten wurden mit Transportstudien in Caco-2-Zellen, einem etabliertem Modell der intestinalen Barriere, verglichen.  Die durchgeführten Expressionsanalysen zeigten für die untersuchten Transporter spezifische Expressionsmuster entlang des Darms, die auf mRNA- und Protein-Ebene vergleichbar waren. Die Expression von Pgp und Oatp2b1 nahm entlang des Darms kontinuierlich zu während für Bcrp und Oatp1a5 ein bogenförmiger Expressionsverlauf mit einer Zunahme entlang des Dünndarms und einer folgenden Abnahme im Dickdarm detektiert werden konnte. Die Expression von Mrp2 nahm dagegen entlang des Darms kontinuierlich ab. Für alle Transporter konnte eine erhebliche inter- und intraindividuelle Variabilität der Expression festgestellt werden. Geschlechtsspezifische Unterschiede der Expression zeigten sich vor allem im vorderen Bereich des Dünndarms. Die durchgeführten in vivo-Absorptionsstudien zeigten, dass die Expressionsstärke von Pgp mit dem Maß der intestinalen Absorption korrelierte. In Bereichen hoher Pgp-Expression wurde wenig Substrat absorbiert, in Bereichen niedriger Pgp-Expression viel Substrat.  Im Rahmen der erfolgten zellulären Transportstudien gelang es, viable und transportaktive Enterozyten aus der Ratte zu isolieren. Die Zellen zeigten eine zeit- und konzentration-sabhängige Aufnahme verschiedener Transportersubstrate, die spezifisch gehemmt werden konnte. So konnte eine Oatp-vermittelte Substrat-Aufnahme, die Aktivität des Peptid-Transporters PepT1 und die aktive Aufnahme neutraler Aminosäuren durch verschiedene Aminosäure-Transporter in die Enterozyten nachgewiesen werden. Efflux-Transporter scheinen in den Zellen hingegen nicht aktiv zu sein. Damit stehen die Ergebnisse im Gegensatz zu den in Caco-2-Zellen erfolgten Transportstudien, die eine deutliche Pgp-Aktivität der Zellen zeigen konnten. Zusammengenommen zeigen die Ergebnisse, dass isolierte Ratten-Enterozyten verschiedene Aufnahme-Transporter exprimieren, die relevant für eine aktive intestinale Absorption von Arzneistoffen sein können. Daher stellt dieses primäre Zell-Modell ein geeignetes Werkzeug zur Bewertung des Absorptionsverhaltens von Arzneimittelkandiaten dar und ergänzt das Caco-2-Modell, das in erster Linie zur Identifizierung von Effux-Interaktionen genutzt wird.