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Kapitel 2. Aufgabenstellung

Aus dem vorher gesagten ergibt sich, dass Anthrazykline verschiedene Wirkmechanismen aufweisen, wie DNA-Interkalation, Topoisomerase II-Hemmung und auch die Apoptoseinduktion. Entscheidend für die Wirksamkeit ist jedoch die Konzentration der Substanzen am Wirkort (zelluläre Pharmakokinetik) und die Wirksamkeit z.B. Zelltod in Abhängigkeit von der zellulären Konzentration (zelluläre Pharmakodynamik).

Deshalb ist das Ziel dieser Arbeit, die Konzentrationen von Daunorubicin zu untersuchen, die am Wirkort nach Exposition mit freiem oder liposomal verkapseltem Daunorubicin erreicht werden. Als Parameter dieser am Tumor erreichten Konzentrationen wird in der vorliegenden Arbeit die intrazelluläre Konzentration der Substanzen in den Zellen bestimmt. Diese Konzentrationen werden durch den Influx und auch den Efflux determiniert. Im folgenden Modell sollen diese Invasions- und Evasionsvogänge getrennt untersucht werden. Zusätzlich soll die intrazelluläre Verteilung der beiden Substanzen ermittelt werden.

Neben Invasion und Evasion soll auch die Rate der Apoptoseinduktion gemessen werden. Sie stellt einen Hinweis auf die wirksame Konzentration am Wirkort dar und eignet sich deshalb hervorragend als Parameter, um Pharmakodynamik und Pharmakokinetik miteinander zu verbinden.

Für alle Untersuchungen werden die Fluoreszenzintensitäten in den Zellen mittels Durchflußzytometrie und konfokaler Lasermikroskopie gemessen. Diese entsprechen den intrazellulären Konzentrationen von freiem oder liposomal verkapseltem Daunorubicin.

Konkret sollen folgende Fragen untersucht werden:

Zur Invasion und intrazellulären Verteilung:

1. Gibt es Unterschiede in der maximal erreichten Konzentration und der Einstromgeschwindigkeit von Daunorubicin und Daunoxome?
2. Liefert die Einstromkinetik Hinweise auf die physiochemischen Aufnahmemechanismen?
3. Bestehen Zusammenhänge zwischen der eingesetzten, extrazellulären und der gemessenen, intrazellulären Konzentration der Substanzen?
4. Gibt es Unterschiede in der intrazellulären Verteilung von freiem und liposomal verkapseltem Daunorubicin?

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1. Bestehen Unterschiede im Verlauf und in der Dauer der Evasion der beiden Substanzen?
2. Liefert die Ausstromkinetik Hinweise über Vorgänge der Kompartimentverteilung (qualitativ)?

Zur Apoptose:

1. Gibt es Unterschiede in der Apoptoseinduktion und deren Verlauf durch freies und liposomal verkapseltes Daunorubicin (Pharmakodynamische Daten)?
2. Bestehen Zusammenhänge zwischen der eingesetzten, extrazellulären Konzentration der Substanzen und der Apoptoseinduktion?
3. Liefert der Verlauf der Apoptoseinduktion durch die beiden Substanzen Hinweise auf die Pharmakokinetik am Wirkort?

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