TiHo Bibliothek elib - Tierärztliche Hochschule Hannover
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DISKUSSION es nur wenige Verunreinigungen durch andere Zellen oder Infektionen gab. Es wurden zwei verschiedene Auszucht-Rattenstämme (Wistar und CD ® -IGS, Charles River, Sulzfeld) verwendet, um einen geeigneten Stamm für die Bearbeitung der Fragestellung finden zu können. Tatsächlich zeigten die so gewonnenen Zellen eine unterschiedlich gute Anheftung an Oberflächen der Zellkulturmaterialien sowie unterschiedlich schnelles Wachstum. Weitere Unterschiede, die z.B. die Effekte durch Erkrankungen oder Substanzen betreffen, wurden in Tieren bzw. Zellen dieser beiden Rattenstämme beobachtet (KACEW & FESTING 1996). Es wurde außerdem beschrieben, dass die Expression des mdr1b-Gens, welches zusammen mit mdr1a das Pgp in Nagern codiert (SCHINKEL et al. 1995), in Wistar- und Sprague-Dawley- Ratten (entsprechen den hier verwendeten CD ® -IGS-Ratten von Charles River, Sulzfeld) unterschiedlich ausgeprägt ist (HILL et al. 1996), was sich auf Untersuchungen des Pgp-vermittelten Transports auswirken kann. Ausgehend von einer besseren Anheftung und einem schnelleren Wachstum schienen die Zellen der CD-Ratten im Vergleich mit Zellen aus Wistar-Ratten besser geeignet zu sein, um Untersuchungen mit einem geringeren Zeitaufwand und bezüglich der Ausbeute der Präparationen in einem größeren Umfang durchführen zu können. Mit diesen Primärkulturen wurden sowohl Kumulations- als auch Transportuntersuchungen durchgeführt. 6.2.1 Die Modulation der Pgp-Funktionalität in rBCEC-Zellen Mit dem Kumulations-Assay, der Aufschluss über einen Transporterinduzierten Efflux einer Substanz gibt, konnte in den primären Hirnendothelzellen funktionelles Pgp in Zellen beider Rattenstämme nachgewiesen werden. Die Expression dieses MDTs wurde im Western Blot bestätigt (Abbildung 5.22). Die Funktion Pgps wurde durch den Pgp-Induktor Puromycin induziert. Tariquidar (0,5 µM) sowie auch die Antiepileptika Carbamazepin und Phenytoin inhibierten in den Konzentrationen von 100 µM den Efflux (Abbildung 5.24). Eine Induktion durch Dexamethason konnte nicht nachgewiesen werden, sehr wohl aber für Puromycin. Diese Daten stehen in Kontrast zu denen der immortalisierten hCMEC/D3-Zellen, denn in diesen Zellen führte die Behandlung mit Antiepileptika vorrangig zu einer Induktion des Efflux von Rhodamin 123 (Abbildung 5.8 & 5.9). Allerdings zeigte Phenytoin in hCMEC/D3-Zellen in den niedrigeren Konzentrationen (10, 30 und 50 162
DISKUSSION µM) zumindest Tendenzen zur Inhibition der Funktionalität (Abbildung 5.8 C). In einer Studie mit den immortalisierten Rattenhirnendothelien RBE4- und GPNT-Zellen wurde eine Induktion der Pgp-Expression durch die Antiepileptika Carbamazepin, Phenobarbital und Phenytoin nachgewiesen (LOMBARDO et al. 2008). Diese induzierende Wirkung wurde über die Rezeptoren PXR und CAR vermittelt. Eine Erhöhung der Pgp-Expression muss sich nicht zwangsläufig auf die Funktionalität auswirken, dennoch ist diese Korrelation sehr wahrscheinlich. Nach der Behandlung mit den Antiepileptika Carbamazepin (10 und 50 µM) und Topiramat (100 µM) wurden induzierende Effekte auf die Funktionalität in RBE4-Zellen nachgewiesen (NEUMANN 2010, Diplomarbeit), obwohl AMBROZIAK et al. (2010) in RBE4-Zellen keine oder nur eine sehr niedrige Expression von PXR und CAR nachgewiesen haben. Wenn in den rBCEC-Zellen diese ONRs nicht oder nur geringfügig exprimiert wurden, würde dies zumindest erklären, warum die Antiepileptika Carbamazepin und Phenytoin die Funktionalität Pgps nicht induzierten. Andererseits wurden in Untersuchungen an Kapillaren des Rattenhirnendothels PXR und CAR nachgewiesen (MILLER et al. 2010), sodass in den in dieser Arbeit eingesetzten Primärkulturen diese Rezeptoren auch nachweisbar und die Vermittlung von Induktionen auf diese Weise möglich sein sollte. Neben Antiepileptika wurde u.a. auch für bekannte Pgp-Induktoren wie z.B. Dexamethason und Rifampicin eine Pgp-Induktion über PXR beschrieben (NARANG et al. 2008; ZHOU et al. 2008). Für Puromycin ist diese rezeptor-vermittelte Induktion nicht bekannt. Ausgehend von der induzierenden Wirkung auf die Pgp-Funktionalität in rBCEC-Zellen (Abbildung 5.23 & 5.24) wäre zu vermuten, dass dieser Effekt auch über ONRs gesteuert wurde. Warum die Antiepileptika Carbamazepin und Phenytoin den Rhodamin-Efflux inhibierten, ist unklar. Laut XU et al. (2005) und CHEN (2010) ist die Expression der ONRs in einzelnen Geweben und Zellen sehr verschieden. Denkbar wäre, dass in den präparierten rBCEC-Zellen Rezeptoren wie PXR und CAR nur im geringen Ausmaß exprimiert sind und Induktionen über diese Prozesse nicht vermittelt wurden, was wiederum die ausbleibende Induktion durch Dexamethason (10 µM) erklären würde. Das Kulturmedium der rBCEC-Zellen enthielt 0,5 µM Hydrocortison. Diese Substanz wirkt induzierend auf die Pgp- Funktionalität (MAINES et al. 2005). Deshalb wäre es ebenso möglich, dass eine Induktion durch Dexamethason aufgrund einer bereits erhöhten Funktion des Efflux- Transporters nicht nachgewiesen werden konnte. 163
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µM) zumindest Tendenzen zur Inhibition der Funktionalität (Abbildung 5.8 C). In einer<br />
Studie mit den immortalisierten Rattenhirnendothelien RBE4- und GPNT-Zellen<br />
wurde eine Induktion der Pgp-Expression durch die Antiepileptika Carbamazepin,<br />
Phenobarbital und Phenytoin nachgewiesen (LOMBARDO et al. 2008). Diese<br />
induzierende Wirkung wurde über die Rezeptoren PXR und CAR vermittelt. Eine<br />
Erhöhung der Pgp-Expression muss sich nicht zwangsläufig auf die Funktionalität<br />
auswirken, dennoch ist diese Korrelation sehr wahrscheinlich. Nach der Behandlung<br />
mit den Antiepileptika Carbamazepin (10 und 50 µM) und Topiramat (100 µM)<br />
wurden induzierende Effekte auf die Funktionalität in RBE4-Zellen nachgewiesen<br />
(NEUMANN 2010, Diplomarbeit), obwohl AMBROZIAK et al. (2010) in RBE4-Zellen<br />
keine oder nur eine sehr niedrige Expression von PXR und CAR nachgewiesen<br />
haben. Wenn in den rBCEC-Zellen diese ONRs nicht oder nur geringfügig exprimiert<br />
wurden, würde dies zumindest erklären, warum die Antiepileptika Carbamazepin und<br />
Phenytoin die Funktionalität Pgps nicht induzierten. Andererseits wurden in<br />
Untersuchungen an Kapillaren des Rattenhirnendothels PXR und CAR<br />
nachgewiesen (MILLER et al. 2010), sodass in den in dieser Arbeit eingesetzten<br />
Primärkulturen diese Rezeptoren auch nachweisbar und die Vermittlung von<br />
Induktionen auf diese Weise möglich sein sollte.<br />
Neben Antiepileptika wurde u.a. auch für bekannte Pgp-Induktoren wie z.B.<br />
Dexamethason und Rifampicin eine Pgp-Induktion über PXR beschrieben (NARANG<br />
et al. 2008; ZHOU et al. 2008). Für Puromycin ist diese rezeptor-vermittelte Induktion<br />
nicht bekannt. Ausgehend von der induzierenden Wirkung auf die Pgp-Funktionalität<br />
in rBCEC-Zellen (Abbildung 5.23 & 5.24) wäre zu vermuten, dass dieser Effekt auch<br />
über ONRs gesteuert wurde. Warum die Antiepileptika Carbamazepin und Phenytoin<br />
den Rhodamin-Efflux inhibierten, ist unklar. Laut XU et al. (2005) und CHEN (2010)<br />
ist die Expression der ONRs in einzelnen Geweben und Zellen sehr verschieden.<br />
Denkbar wäre, dass in den präparierten rBCEC-Zellen Rezeptoren wie PXR und<br />
CAR nur im geringen Ausmaß exprimiert sind und Induktionen über diese Prozesse<br />
nicht vermittelt wurden, was wiederum die ausbleibende Induktion durch<br />
Dexamethason (10 µM) erklären würde. Das Kulturmedium der rBCEC-Zellen<br />
enthielt 0,5 µM Hydrocortison. Diese Substanz wirkt induzierend auf die Pgp-<br />
Funktionalität (MAINES et al. 2005). Deshalb wäre es ebenso möglich, dass eine<br />
Induktion durch Dexamethason aufgrund einer bereits erhöhten Funktion des Efflux-<br />
Transporters nicht nachgewiesen werden konnte.<br />
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