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3  Zusammenfassung

ABC Transporter stellen die größte Familie von Transmembranproteinen dar. Sie hydrolysieren ATP und nutzen die dabei freiwerdende Energie, um ein breites Spektrum von Substraten durch biologische Membranen zu transportieren. Genetische Veränderungen in ABC Transportern sind die Ursache zahlreicher hereditärer Erkrankungen, wie z.B. der Zystischen Fibrose, Retinadegeneration oder Cholesterin- und Gallensäuren-Transportstörungen.

Pharmakokinetische Untersuchungen ergaben, dass ABC Transporter auch an der Aufnahme, Verteilung und Ausscheidung vieler Arzneistoffe mitwirken. Es lag deshalb nahe, die Beteiligung von Mitgliedern dieser Proteinfamilie an pharmakogenetischen Effekten zu prüfen. P-Glykoprotein, das Genprodukt des MDR1 (ABCB1) war der am besten charakterisierte Transporter für Arzneistoffe mit einem sehr breiten Substratspektrum. Deshalb war das Ziel der hier präsentierten Studien, zunächst genetische ABCB1 Polymorphismen zu identifizieren und anschließend ihren Einfluß auf die Pharmakokinetik des Pgp Modellsubstrats Digoxin zu untersuchen.

Es konnte gezeigt werden, dass ABCB1 zahlreiche Polymorphismen in Form von Einzelbasenaustauschen (SNPs) enthält. Die meisten SNPs waren intronisch oder stumm, d.h. sie veränderten die Aminosäuresequenz des Carrier Proteins nicht. Darüberhinaus waren die Allelfrequenzen kodierender Polymorphismen wesentlich geringer, als die der nichtkodierenden. Ein stummer SNP im Exon 26 3435C>T führte im Vergleich zum Wildtyp zu einer geringeren intestinalen Pgp Expression bei homozygoten Trägern und entsprechend zu einer höheren Bioverfügbarkeit und schnelleren Absorption von Digoxin. Die Zuordnung pharmakokinetischer Profile von Digoxin zu Haplotypen aus den miteinander verbundenen SNPs in Exon 21 2677 und Exon 26 3435 konnte den pharmakogenetischen Effekt dieser ABCB1 Polymorphismen erhärten. Nach Gabe einer orale Einzeldosis von 1 mg Digoxin waren keine Unterschiede zwischen den ABCB1 Genotypen sichtbar. Wahrscheinlich lag diese Dosis oberhalb des Transportmaximums von Pgp, wodurch die weitere Resorption lediglich von der Diffusion oder von anderen Transport Systemen abhängig war.

Die weiteren hier aufgeführten Untersuchungen hatten das Ziel den kanalikulären ATP-abhängigen Gallensäuren Exporter der Leberzelle zu identifizieren und seine Transportcharakteristik und transkriptionelle Regulation zu beschreiben. Die biliäre Exportpumpe für monoanionische Gallensäuren ist ein Glykoprotein von 160 kDa, gehört ebenfalls zur Familie der ABC Transporter und weist eine hohe Affinität zu Gallensäuren auf (Km Taurocholat ≈ 4,3 µM). Die 5’-flankierende Region des Abcb11 Gens wurde kloniert und der minimale Promotor in Transfektionsassays charakterisiert. Der Abcb11 Promotor hatte eine leberzellspezifi-[Seite 47↓] sche Aktivität und enthielt ein proximales FXRE Motiv, das funktionell durch Gallensäuren stimuliert werden konnte. Durch Arzneistoffe war die Promotoraktivität modulierbar, was bei der medikamenten-induzierten Leberschädigung von Bedeutung sein könnte.

In den untersuchten Tiermodellen der Cholestase und toxischen Leberschädigung konnte ein nahezu uniformes Muster adaptiver Regulation basolateraler und kanalikulärer (apikaler) Transporter der Leberzelle beobachtet werden. Während die Proteinexpression basolateral lokalisierter Aufnahme-Transportsysteme Ntcp und Oatps vermindert wurden, blieb die Proteinmasse kanalikulärer Carrier (Bsep, Mrp2) entweder unverändert oder wurde sogar hochreguliert. Dieses Regulationsmuster dient der Vermeidung hoher Konzentrationen toxischer Gallensäuren im Hepatozyten. Die Interaktion der Transkriptionsfaktoren HNF1 und C/EBPα mit Genen basolateraler Transporter scheint bei diesen adaptiven Regulationsvorgängen eine große Rolle zu spielen.


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08.03.2004