TiHo Bibliothek elib - Tierärztliche Hochschule Hannover
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MATERIAL UND METHODEN wurde Puromycin abgesehen von der Behandlung lediglich über die ersten zwei Passagen dem Medium zugefügt. RÉGINA et al. (1999) wiesen für diese Endothelzelllinie nach, dass sie morphologische Kriterien und Eigenschaften der BHS zeigt. Dies und die Überexpression der Multidrug-Transporter waren bei der Auswahl dieser Zelllinie ausschlaggebend. Das zur Kultivierung der GPNT-Zellen verwendete Medium bestand aus: - MEM + GlutaMAX-I/Ham‘s F-10 + GlutaMAX-I im Verhältnis 1:1 - 10 % (v/v) fetales Kälberserum (nicht-standardisiert; 30 min bei 56 °C hitzeinaktiviert) - 1 % (v/v) Penicillin/Streptomycin - 1 ng/ml bFGF - 5 µg/ml Puromycin Das Zytostatikum Puromycin wurde lediglich über die ersten Passagen nach Auftauen als Mediumszusatz verabreicht und anschließend abgesetzt. Die Zusammensetzung des Medium wurde mit Modifikationen RÉGINA et al. (1999) nachempfunden. 4.1.3 Rattenhirnkapillarendothelzellen: RBE4 RBE4-Zellen (Rat Brain Endothelial cells) wurden ebenso wie GPNT-Zellen aus Rattenhirnendothel gewonnen, allerdings handelt es sich hierbei um eine andere Endothelzelllinie. Diese wurde durch die Transfektion mit einem E1A-Adenovirusenthaltenden Plasmid immortalisiert (ROUX et al. 1994) und zeigte den Phänotyp von Endothelien. RBE4-Zellen stellen eine etablierte Zelllinie dar und werden als ein In-vitro-Modell der BHS verwendet (ROUX et al. 1994). Des Weiteren weisen diese Zellen Eigenschaften auf, die auch von Hirnendothelien in vivo gezeigt werden (ROUX & COURAUD 2005; ASCHNER et al. 2006). Die Zellen zeigen ähnliche Charakteristika wie Primärzellkulturen, z.B. die Expression spezifischer Endothel- Marker (z.B. Alkalische Phosphatase ALP). Zudem konnte die Expression des Glukose-Transporters GLUT1 und der Effluxpumpe Pgp für RBE4-Zellen nachgewiesen werden (BEGLEY et al. 1996; RÉGINA et al. 1998). Beide Transporter kommen in der BHS vor. Die RBE4-Zellen wurden in folgendem Medium kultiviert: - MEM + GlutaMAX-I/Ham’s F-10 + GlutaMAX-I (1:1) 42
MATERIAL UND METHODEN - 10 % (v/v) fetales Kälberserum (nicht standardisiert; 30 min bei 56 °C hitzeinaktiviert) - 1 % (v/v) Penicillin/Streptomycin - 1 % (v/v) L-Glutamin (200 mM) - 1 ng/ml bFGF Die Zusammensetzung des Mediums erfolgte nach BEGLEY et al. (1996). Sowohl GPNT- als auch RBE4-Zellen weisen typische Marker der BHS auf. Aufgrund fehlender oder nur in geringen Maß ausgeprägter parazellulärer Begrenzungen sind transendotheliale Permeabilitätsversuche und Transport-Assays nicht möglich (ROUX & COURAUD 2005). GPNT- und RBE4-Zellen können aber für Kumulations-Assays eingesetzt werden, die die Funktionalität zu untersuchender Transporter wiedergeben. 4.1.4 Primäre Hirnkapillarendothelzellen und Astrozyten der Ratte Da immortalisierte Zellen Veränderungen im Vergleich zum Ursprungsgewebe aufweisen können, und diese sich auch auf die Ausbildung der Tight junctions und somit die Barriere-Eigenschaften auswirken können, werden seit langem Primärkulturen der Hirnkapillarendothelien verschiedener Spezies als In-vitro- Modelle der BHS verwendet (FRANKE et al. 2000). Es ist bekannt, dass Astrozyten durch die Induktion von Tight-junction-Proteinen zu einem dichten Zellmonolayer beitragen (JELIAZKOVA-MECHEVA & BOBILYA 2003; HATHERELL et al. 2011). Deshalb wurden Studien zu Kokulturen von Endothelzellen und Astrozyten durchgeführt. Zu diesem Zweck wurden Primärkulturen des Hirnkapillarendothels, welche im Weiteren rBCEC (rat Brain Capillary Endothelial Cells) genannt werden, und der Astrozyten der Ratte eingesetzt. 4.1.4.1 Tierhaltung Es wurden zwei verschiedene Rattenstämme, CD ® -IGS- und Wistar-Ratten im Tierstall des Instituts für Pharmakologie, Toxikologie und Pharmazie der Tierärztlichen Hochschule Hannover gezüchtet. Die Tiere wurden nach Geschlechtern getrennt in verschiedenen Käfigen aber im gleichen Tierraum gehalten. Die initialen Zuchttiere wurden von Charles River (Sulzfeld, Deutschland) bezogen. CD ® -IGS-Ratten entsprechen dabei Sprague-Dawley-Ratten. Bei beiden 43
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- 10 % (v/v) fetales Kälberserum (nicht standardisiert; 30 min bei 56 °C<br />
hitzeinaktiviert)<br />
- 1 % (v/v) Penicillin/Streptomycin<br />
- 1 % (v/v) L-Glutamin (200 mM)<br />
- 1 ng/ml bFGF<br />
Die Zusammensetzung des Mediums erfolgte nach BEGLEY et al. (1996).<br />
Sowohl GPNT- als auch RBE4-Zellen weisen typische Marker der BHS auf.<br />
Aufgrund fehlender oder nur in geringen Maß ausgeprägter parazellulärer<br />
Begrenzungen sind transendotheliale Permeabilitätsversuche und Transport-Assays<br />
nicht möglich (ROUX & COURAUD 2005). GPNT- und RBE4-Zellen können aber für<br />
Kumulations-Assays eingesetzt werden, die die Funktionalität zu untersuchender<br />
Transporter wiedergeben.<br />
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Da immortalisierte Zellen Veränderungen im Vergleich zum Ursprungsgewebe<br />
aufweisen können, und diese sich auch auf die Ausbildung der Tight junctions und<br />
somit die Barriere-Eigenschaften auswirken können, werden seit langem<br />
Primärkulturen der Hirnkapillarendothelien verschiedener Spezies als In-vitro-<br />
Modelle der BHS verwendet (FRANKE et al. 2000). Es ist bekannt, dass Astrozyten<br />
durch die Induktion von Tight-junction-Proteinen zu einem dichten Zellmonolayer<br />
beitragen (JELIAZKOVA-MECHEVA & BOBILYA 2003; HATHERELL et al. 2011).<br />
Deshalb wurden Studien zu Kokulturen von Endothelzellen und Astrozyten<br />
durchgeführt. Zu diesem Zweck wurden Primärkulturen des Hirnkapillarendothels,<br />
welche im Weiteren rBCEC (rat Brain Capillary Endothelial Cells) genannt werden,<br />
und der Astrozyten der Ratte eingesetzt.<br />
4.1.4.1 Tierhaltung<br />
Es wurden zwei verschiedene Rattenstämme, CD ® -IGS- und Wistar-Ratten im<br />
Tierstall des Instituts für Pharmakologie, Toxikologie und Pharmazie der<br />
<strong>Tierärztliche</strong>n <strong>Hochschule</strong> <strong>Hannover</strong> gezüchtet. Die Tiere wurden nach<br />
Geschlechtern getrennt in verschiedenen Käfigen aber im gleichen Tierraum<br />
gehalten. Die initialen Zuchttiere wurden von Charles River (Sulzfeld, Deutschland)<br />
bezogen. CD ® -IGS-Ratten entsprechen dabei Sprague-Dawley-Ratten. Bei beiden<br />
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