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Organotypische Zellkulturmodelle der humanen nasalen Mukosa als Ersatz von Tierversuchen zur In-vitro-Bestimmung der nasalen Arzneistoffabsorption

Projekt

Ernährung und Verbraucherschutz

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Ernährung und Verbraucherschutz


Förderkennzeichen: BfR-ZEBET-08-1328-469
Laufzeit: 01.09.2011 - 31.08.2013
Forschungszweck: Grundlagenforschung

Ziel der Untersuchungen ist die weitere Charakterisierung eines humanen Zellkulturmodells der nasalen Schleimhaut als Ersatz für Tierversuche in Arzneistoffabsorptionsstudien hinsichtlich der Expression aktiver Transportproteine.

Als optimales Filtermaterial hat sich das Polyethylenterephthalat mit einer Porengöße von 0.4-3 micrometer herausgestellt. Die RPMI 2650 Modelle lieferten eine transepitheliale elektrische Resistenz, die mit den Werten für humanen Exzidaten vergleichbar ist. Für submers- und ALI-kultivierte RPMI 2650-Zellen zeigte ein Efflux-Assay mit Rhodamin-123 ohne Einfluss des Inhibitors signifikant höhere Substratmengen im apikalen Kompartiment und damit die Aktivität eines durch Verapamil inhibierbaren Effluxtransporters. Erste Untersuchungen mittels indirekter Immunofluoreszenz lieferten zudem positive Nachweise für die Expression von P-gp. Ergebnisse eines Efflux-Assays mit deuten zudem die Expression von MRP1 sowohl in den RPMI 2650 Modellen als auch in humaner Nasenschleimhaut an. Ein Uptake-Assay an submers-kultivierten RPMI 2650-Zellen und exzidierter Nasenschleimhaut sowie eine Permeation durch das In-vitro-Modell zeigte bei Abwesenheit des Inhibitors Losartan die aktive Aufnahme von Glycylsarkosin. Die Expression des SLC-Transporters PEPT2 wurde mit Immunofluoreszenz-Färbung in allen Proben bestätigt.Ein Uptake-Assay an submers- sowie an ALI-kultivierten RPMI 2650-Zellen zeigte bei Abwesenheit des Inhibitors die aktive Aufnahme von verschiedenen Konzentrationen des Modellsubstrats trans-4-(4-(Dimethylamino)styryl)-N-methylpyridiniumiodid (Di-ASP). Unter Einfluss von Verapamil wurden signifikant geringere Mengen des Fluoreszenzfarbstoffs in das Zellinnere aufgenommen, womit sich eine funktionale Expression verschiedener OCT- bzw. OCTN-Proteine in beiden Modellen andeutet. Sowohl für submers- und an ALI-kultivierte RPMI 2650-Zellen als auch für Exzidate humaner Nasenschleimhaut zeigte ein Efflux-Assay mit radioaktiv markiertem Digoxin ohne Einfluss des Inhibitors signifikant höhere Substratmengen im apikalen Kompartiment und damit die Aktivität eines durch Verapamil inhibierbaren Effluxtransporters. Weitere Untersuchungen mittels indirekter Immunofluoreszenz bestätigten die Expression von P-Glykoprotein in allen drei Modellen.

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