TiHo Bibliothek elib - Tierärztliche Hochschule Hannover
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ERGEBNISSE Die Daten sind als Mittelwerte + SEM angezeigt. Signifikante Unterschiede wurden mit dem Student’s t-Test ermittelt und sind mit Sternen (p < 0,05) angezeigt. Abkürzungen: Dex: Dexamethason, CBZ: Carbamazepin, PHT: Phenytoin, Puro: Puromycin, TQD: Tariquidar. Die Experimente unter Abbildung 5.24 dienten der Klärung der Fragestellung, ob Antiepileptika ebenfalls zu einer Induktion der Pgp-Funktionalität in primären Endothelzellen führen. Die Funktionalität von Pgp in diesen Zellen konnte mit diesen Versuchen erneut bestätigt werden. Der bekannte Induktor Puromycin und der Pgp- Inhibitor Tariquidar beeinflussten den Grundtransport des Transporters. Die Antiepileptika Carbamazepin und Phenytoin führten jeweils in der Konzentration von 100 µM zu einem erhöhten Rhodamin-Gehalt in den Zellen, sie inhibierten den Efflux von Rhodamin 123 in den primären Zellen. Erste Kumulationsversuche mit diesen Primärkulturen zeigten einen höheren Basis-Efflux des Pgp-Substrats Rhodamin 123 in Zellen aus Wistar-Ratten (Abbildung 5.23). Dieser Effekt kehrte sich in folgenden Versuchen um, sodass Endothelzellen der CD-Ratten einen höheren Grundtransport des MDTs Pgp aufwiesen. Diese Effekte waren inkonsistent. Zusammenfassend ist zu sagen, dass der Vergleich der Primärkulturen aus CD- und Wistar-Ratten zu keinem eindeutigen Ergebnis geführt hat. Es bleibt festzuhalten, dass die Zellen der CD-Ratten sich besser an die Oberflächen der Zellkulturmaterialien anhefteten und ein schnelleres Wachstum zeigten. In den Zellen beider Stämme konnte funktionelles Pgp nachgewiesen werden, welches durch Pgp- Induktoren und –Inhibitoren beeinflusst werden konnte. Das Ausmaß des Rhodamin- Grundtransports durch Pgp unterschied sich aber in beiden Stämmen und schwankte stark. Weshalb Zellen aus Hirnendothel der Wistar-Ratten zunächst einen höheren Efflux des Rhodamins aufwiesen und in weiteren Experimenten dann die Zellen aus CD-Ratten, ließ sich mit der noch geringen Anzahl an Versuchen nicht klären. Im Gegensatz zu der immortalisierten Zelllinie hCMEC/D3 inhibierten die Antiepileptika Carbamazepin und Phenytoin in der Konzentration von 100 µM, die außerhalb des therapeutischen Bereichs beim Menschen liegt (siehe Tabelle 5.1, S. 74) den Efflux durch Pgp in primären Hirnkapillarendothelzellen beider verwendeter Rattenstämme. Diese Effekte in den rBCEC bedürfen weiterer Experimente und 118
ERGEBNISSE zusätzlicher Konzentrationen, um die Wirkung von Antiepileptika in den Primärkulturen abzuklären. 5.2.3 Pgp-Funktionalität in rBCEC-Zellen: Transport-Assays Das Hauptaugenmerk für die primären Hirnendothelzellen der Ratte lag auf den Transportversuchen. Es sollte geklärt werden, wie sich Primärkulturen im Transwell-Modell verhalten und ob diese möglicherweise besser als In-vitro-BHS- Modell geeignet sind als die immortalisierten humanen hCMEC/D3-Zellen. Des Weiteren sollte im Hinblick auf mögliche Unterschiede zwischen den Spezies Mensch und Ratte untersucht werden, ob und welche Antiepileptika Substrate des MDTs Pgp in diesen Zellen sind. Zu diesem Zweck wurden die Zellen auf Membraneinlagen kultiviert. In der Regel wurden dazu Membran-Inserts im 12Well- Format verwendet, weil auf diese Weise mit den Zellen einer Präparation zum einen eine höhere Anzahl an Wells in den Versuchen erzielt wurde. Zum anderen konnten mehr Faktoren wie Substrate, Inhibitoren, Dichtigkeit der Zellmonolayer usw. untersucht werden. In einzelnen Transport-Assays wurden auch 6Well- Membraneinlagen verwendet, um beide Formate miteinander vergleichen zu können. Hinweise zur Wachstumsfläche, Porendichte und –größe können der Tabelle 4.2 (S. 54) entnommen werden. Die Primärkulturen der Hirnendothelzellen der Ratte wurden nur für Transportversuche nach der Konzentrationsgleichgewichtsmethode eingesetzt. Wie auch für die hCMEC/D3-Zellen wurden verschiedene Parameter wie Substrat, Format und Hersteller der Membraneinlagen sowie die Kokultur mit Astrozyten untersucht. In der Tabelle 5.7 wurden alle untersuchten Parameter zusammengefasst. 5.2.3.1 Auswahl des Substrats Bei den Transportversuchen mit den hCMEC/D3-Zellen schien der Fluoreszenzfarbstoff Rhodamin 123 als Pgp-Substrat besser geeignet zu sein. Infolgedessen wurden in ersten Experimenten Rhodamin 123 eingesetzt. Dabei wurde die gleiche Konzentration (2 µM) wie bei den humanen immortalisierten Zellen verwendet. Um zu klären, ob weitere Pgp-Substrate wie Digoxin und Verapamil durch Pgp in rBCEC transportiert werden, wurden diese ebenfalls untersucht. 119
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Abkürzungen: Dex: Dexamethason, CBZ: Carbamazepin, PHT: Phenytoin, Puro: Puromycin,<br />
TQD: Tariquidar.<br />
Die Experimente unter Abbildung 5.24 dienten der Klärung der Fragestellung,<br />
ob Antiepileptika ebenfalls zu einer Induktion der Pgp-Funktionalität in primären<br />
Endothelzellen führen. Die Funktionalität von Pgp in diesen Zellen konnte mit diesen<br />
Versuchen erneut bestätigt werden. Der bekannte Induktor Puromycin und der Pgp-<br />
Inhibitor Tariquidar beeinflussten den Grundtransport des Transporters. Die<br />
Antiepileptika Carbamazepin und Phenytoin führten jeweils in der Konzentration von<br />
100 µM zu einem erhöhten Rhodamin-Gehalt in den Zellen, sie inhibierten den Efflux<br />
von Rhodamin 123 in den primären Zellen.<br />
Erste Kumulationsversuche mit diesen Primärkulturen zeigten einen höheren<br />
Basis-Efflux des Pgp-Substrats Rhodamin 123 in Zellen aus Wistar-Ratten<br />
(Abbildung 5.23). Dieser Effekt kehrte sich in folgenden Versuchen um, sodass<br />
Endothelzellen der CD-Ratten einen höheren Grundtransport des MDTs Pgp<br />
aufwiesen. Diese Effekte waren inkonsistent.<br />
Zusammenfassend ist zu sagen, dass der Vergleich der Primärkulturen aus<br />
CD- und Wistar-Ratten zu keinem eindeutigen Ergebnis geführt hat. Es bleibt<br />
festzuhalten, dass die Zellen der CD-Ratten sich besser an die Oberflächen der<br />
Zellkulturmaterialien anhefteten und ein schnelleres Wachstum zeigten. In den Zellen<br />
beider Stämme konnte funktionelles Pgp nachgewiesen werden, welches durch Pgp-<br />
Induktoren und –Inhibitoren beeinflusst werden konnte. Das Ausmaß des Rhodamin-<br />
Grundtransports durch Pgp unterschied sich aber in beiden Stämmen und schwankte<br />
stark. Weshalb Zellen aus Hirnendothel der Wistar-Ratten zunächst einen höheren<br />
Efflux des Rhodamins aufwiesen und in weiteren Experimenten dann die Zellen aus<br />
CD-Ratten, ließ sich mit der noch geringen Anzahl an Versuchen nicht klären.<br />
Im Gegensatz zu der immortalisierten Zelllinie hCMEC/D3 inhibierten die<br />
Antiepileptika Carbamazepin und Phenytoin in der Konzentration von 100 µM, die<br />
außerhalb des therapeutischen Bereichs beim Menschen liegt (siehe Tabelle 5.1, S.<br />
74) den Efflux durch Pgp in primären Hirnkapillarendothelzellen beider verwendeter<br />
Rattenstämme. Diese Effekte in den rBCEC bedürfen weiterer Experimente und<br />
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