TiHo Bibliothek elib - Tierärztliche Hochschule Hannover
TiHo Bibliothek elib - Tierärztliche Hochschule Hannover TiHo Bibliothek elib - Tierärztliche Hochschule Hannover
STAND DER FORSCHUNG WOLBURG et al. 1994; CECCHELLI et al. 1999) und die Expression von MDT zu haben (GAILLARD et al. 2000; HAWKINS et al. 2002; WILLIS et al. 2007). Perizyten lagern sich nur teilweise um die Endothelzellen in der BHS, teilen sich aber die gleiche Basalmembran mit den Endothelzellen. Sie tragen zur Struktur der BHS bei und sind in der Lage, den Durchmesser der Blutgefäße als Reaktion auf verschiedene Stimuli anzupassen (THOMAS 1999; HASELOFF et al. 2005; PEPPIATT et al. 2006). Zudem scheinen auch sie an der Ausbildung der Tight junctions beteiligt zu sein (DOHGU et al. 2005). Die Tight junctions zwischen den Endothelzellen unterdrücken die parazelluläre Diffusion nahezu vollständig, was in einem Widerstand (transendothelial resistance) der Gefäßwand resultiert, der bei etwa 5-10 Ω*cm 2 liegt. Tight junctions sind zwischen allen Endothelzellen zu finden, aber nur an den Kapillargefäßen der BHS in vivo führt dies zu einem hohen Widerstand von bis zu 2000 Ω*cm 2 (LATERRA & GOLDSTEIN 2000). In vitro liegen die Widerstände humaner Hirnkapillarendothelien je nach Präparation zwischen 20 und 1400 Ω*cm 2 (GRANT et al. 1998). Es bleibt also festzuhalten, dass diese Barriere aus der Selektivität durch: 1) Tight junctions zwischen den Endothelzellen der Gehirnkapillaren, 2) Transporterproteine für den kontrollierten transzellulären Eintritt der Moleküle ins Gehirn und 3) Enzyme, die Substanzen vor ihrem Durchtritt verändern oder degradieren (PETERSON 2012), resultiert. Ob auch Neurone eine Rolle bei der Modulation der BHS spielen, ist unklar und wird noch diskutiert (ROUX & COURAUD, 2005; LIM et al. 2007). LIM et al. (2007) fanden aber heraus, dass neuronale Vorläuferzellen die Pgp-Expression in vitro beeinflussen können. 2.3.2 Selektivität und Substanztransport über die Bluthirnschranke Es existieren zwei grundsätzliche Wege, über die Substanzen die Barriere überwinden und ins Gehirn gelangen können (ABBOTT et al. 2006), erstens direkt durch die Zellen (transzellulär) oder zweitens zwischen den Zellen hindurch (parazellulär). Der parazelluläre Weg kommt v.a. für wasserlösliche Stoffe in Betracht. Da aber die anatomischen Gegebenheiten wie Tight junctions den parazellulären Weg weitestgehend versperren, spielt dieser für die BHS kaum eine 16
STAND DER FORSCHUNG Rolle. Aus diesem Grund müssen viele Stoffe, die für die Funktion notwendig sind, aktiv ins Gehirn transportiert werden. Zum Beispiel gelangen hydrophile Substanzen, die nicht von Trägermolekülen transportiert werden, über rezeptorvermittelte Transzytose (z.B. Insulin) ins Gehirn (Abbott et al. 2006). Weitere Wege stellen der konzentrationsabhängige Transport, z.B. für Glukose mittels GLUT1 (TSUJI & TAMAI 1999), und der Transport über spezifische Proteine dar. Dieser aktive Transport steht allerdings v.a. körpereigenen Stoffen, Nährstoffen und Abbauprodukten zur Verfügung (KANDEL et al. 2000; ABBOTT et al. 2006). Körperfremde Stoffe (Xenobiotika) werden nur in geringem Maß auf diese Weise transportiert. Allerdings gelangen so auch Arzneimittel, die aufgrund ihres hydrophilen Charakters die BHS nicht passieren würden, wie z.B. einige Chemotherapeutika, Immunsuppressiva (z.B. Cyclosporin A) und L-DOPA ins Gehirn (TSUJI & TAMAI 1999). Demnach müssten lipophile Stoffe, zu denen auch toxische Substanzen gehören, relativ einfach ins Gehirn gelangen. Allerdings wird die Passage dieser Stoffe durch spezifische Efflux-Transporter eingeschränkt. Aufgrund der Polarität der Hirnendothelzellen sind Transporter entweder an der luminalen Seite (dem Blut zugewandt) oder an der abluminalen Seite (dem Gehirn zugewandt) der Zellen exprimiert (Abbildung 2.3). Die Expression auf der luminalen Seite ermöglicht den Transportern, lipophile Substanzen zurück ins Blut zu befördern (PARDRIDGE 2003). Es können also kleine (< 500 Da), lipidlösliche, ungeladene Stoffe (z. B. Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid, Hormone) die BHS gut passieren, vorzugsweise über transzelluläre Diffusion (PARDRIDGE 2003). Auf diese Weise erreichen die meisten zentralwirksamen Medikamente das Gehirn. Antiepileptika sind hoch permeable Substanzen, weshalb die Diffusion dieser Substanzen über die BHS eine wichtige Rolle spielt. 2.4 Multidrug-Transporter Bei MDT handelt es sich um Membranproteine, die u.a. in Leber, Darm und Niere lokalisiert sind. Dort haben sie Einfluss auf die Kumulation und den Ausstrom von Substanzen. Des Weiteren werden diese Proteine in der BHS, in den Hoden und in der Plazentaschranke exprimiert, wo sie den Einstrom vieler Substanzen limitieren (SCHINKEL & JONKER 2003) und demzufolge eine Schutzfunktion einnehmen (SCHERRMANN 2005; GEDEON et al. 2006; ENOKIZONO et al. 2008). 17
- Seite 1 und 2: Tierärztliche Hochschule Hannover
- Seite 3 und 4: Für meine Familie
- Seite 5 und 6: 4.1.2 Rattenhirnkapillarendothelzel
- Seite 7 und 8: SUMMARY ...........................
- Seite 9 und 10: EINLEITUNG 1 EINLEITUNG Epilepsien
- Seite 11 und 12: STAND DER FORSCHUNG 2 STAND DER FOR
- Seite 13 und 14: STAND DER FORSCHUNG (Epileptogenese
- Seite 15 und 16: STAND DER FORSCHUNG Dank der Forsch
- Seite 17 und 18: STAND DER FORSCHUNG 2.2 Pharmakores
- Seite 19 und 20: STAND DER FORSCHUNG Pharmakoresiste
- Seite 21 und 22: STAND DER FORSCHUNG Abbildung 2.1:
- Seite 23: STAND DER FORSCHUNG Diese Schranke
- Seite 27 und 28: STAND DER FORSCHUNG erniedrigten un
- Seite 29 und 30: STAND DER FORSCHUNG Pgp an mehreren
- Seite 31 und 32: STAND DER FORSCHUNG 2.6 Wechselwirk
- Seite 33 und 34: STAND DER FORSCHUNG x A Induktoren
- Seite 35 und 36: STAND DER FORSCHUNG Antiepileptika
- Seite 37 und 38: STAND DER FORSCHUNG Ein weiterer Pg
- Seite 39 und 40: STAND DER FORSCHUNG zur Verfügung.
- Seite 41 und 42: STAND DER FORSCHUNG Dieser Umstand
- Seite 43 und 44: STAND DER FORSCHUNG junction-Protei
- Seite 45 und 46: STAND DER FORSCHUNG Hirnkapillarend
- Seite 47 und 48: FRAGESTELLUNGEN UND ZIELE DER ARBEI
- Seite 49 und 50: MATERIAL UND METHODEN Modell für T
- Seite 51 und 52: MATERIAL UND METHODEN - 10 % (v/v)
- Seite 53 und 54: MATERIAL UND METHODEN Enzymlösung
- Seite 55 und 56: MATERIAL UND METHODEN in Kultur geh
- Seite 57 und 58: MATERIAL UND METHODEN Tabelle 4.1:
- Seite 59 und 60: MATERIAL UND METHODEN Radioaktiv ma
- Seite 61 und 62: MATERIAL UND METHODEN Bestimmung de
- Seite 63 und 64: MATERIAL UND METHODEN Zellsuspensio
- Seite 65 und 66: MATERIAL UND METHODEN apparenten pa
- Seite 67 und 68: MATERIAL UND METHODEN einer Substan
- Seite 69 und 70: MATERIAL UND METHODEN wurden für a
- Seite 71 und 72: ERGEBNISSE bestätigt. Die kleinere
- Seite 73 und 74: ERGEBNISSE 5.1.3 Pgp-Funktionalitä
STAND DER FORSCHUNG<br />
Rolle. Aus diesem Grund müssen viele Stoffe, die für die Funktion notwendig sind,<br />
aktiv ins Gehirn transportiert werden. Zum Beispiel gelangen hydrophile Substanzen,<br />
die nicht von Trägermolekülen transportiert werden, über rezeptorvermittelte<br />
Transzytose (z.B. Insulin) ins Gehirn (Abbott et al. 2006). Weitere Wege stellen der<br />
konzentrationsabhängige Transport, z.B. für Glukose mittels GLUT1 (TSUJI & TAMAI<br />
1999), und der Transport über spezifische Proteine dar. Dieser aktive Transport steht<br />
allerdings v.a. körpereigenen Stoffen, Nährstoffen und Abbauprodukten zur<br />
Verfügung (KANDEL et al. 2000; ABBOTT et al. 2006). Körperfremde Stoffe<br />
(Xenobiotika) werden nur in geringem Maß auf diese Weise transportiert. Allerdings<br />
gelangen so auch Arzneimittel, die aufgrund ihres hydrophilen Charakters die BHS<br />
nicht passieren würden, wie z.B. einige Chemotherapeutika, Immunsuppressiva (z.B.<br />
Cyclosporin A) und L-DOPA ins Gehirn (TSUJI & TAMAI 1999).<br />
Demnach müssten lipophile Stoffe, zu denen auch toxische Substanzen<br />
gehören, relativ einfach ins Gehirn gelangen. Allerdings wird die Passage dieser<br />
Stoffe durch spezifische Efflux-Transporter eingeschränkt. Aufgrund der Polarität der<br />
Hirnendothelzellen sind Transporter entweder an der luminalen Seite (dem Blut<br />
zugewandt) oder an der abluminalen Seite (dem Gehirn zugewandt) der Zellen<br />
exprimiert (Abbildung 2.3). Die Expression auf der luminalen Seite ermöglicht den<br />
Transportern, lipophile Substanzen zurück ins Blut zu befördern (PARDRIDGE<br />
2003).<br />
Es können also kleine (< 500 Da), lipidlösliche, ungeladene Stoffe (z. B.<br />
Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid, Hormone) die BHS gut passieren, vorzugsweise über<br />
transzelluläre Diffusion (PARDRIDGE 2003). Auf diese Weise erreichen die meisten<br />
zentralwirksamen Medikamente das Gehirn. Antiepileptika sind hoch permeable<br />
Substanzen, weshalb die Diffusion dieser Substanzen über die BHS eine wichtige<br />
Rolle spielt.<br />
2.4 Multidrug-Transporter<br />
Bei MDT handelt es sich um Membranproteine, die u.a. in Leber, Darm und<br />
Niere lokalisiert sind. Dort haben sie Einfluss auf die Kumulation und den Ausstrom<br />
von Substanzen. Des Weiteren werden diese Proteine in der BHS, in den Hoden und<br />
in der Plazentaschranke exprimiert, wo sie den Einstrom vieler Substanzen limitieren<br />
(SCHINKEL & JONKER 2003) und demzufolge eine Schutzfunktion einnehmen<br />
(SCHERRMANN 2005; GEDEON et al. 2006; ENOKIZONO et al. 2008).<br />
17
Change language