Jana Neumann

Transport von therapeutisch wirksamen Peptidomimetika durch die H+/Peptidsymporter von Darm, Niere und Gallengang

Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades doctor rerum naturalium (Dr. rer. nat.) vorgelegt an der Mathematisch-Naturwissenschaftlich-Technischen Fakultät der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
verteidigt am 23.11.2005

Abstract
Problemstellung: Die protonenabhängigen Peptidsymporter PEPT1 und PEPT2 spielen aufgrund ihrer relativ breiten Substratspezifität und ihrer Expression in einer Vielzahl von Geweben eine bedeutende Rolle bei der Absorption und Verteilung von therapeutischen Peptidomimetika. In dieser Arbeit sollte der Transport solcher Substanzen durch PEPT1 und PEPT2 an den Epithelien von Darm, Niere und Gallengang funktionell charakterisiert werden. Derartige zelluläre Untersuchungen an pharmakatransportierenden Carriern können aufschlussreiche Informationen bezüglich der Optimierung der Arzneistoffaufnahme bzw. des gezielten Arzneistoffdesigns unter Fokussierung des entsprechenden Transportsystems liefern.
Methoden: Alle Transportuntersuchungen fanden in vitro unter Verwendung permanent wachsender Epithelzelllinien statt. Für die Transportuntersuchungen am Dünndarm wurde die humane Kolonkarzinomzelllinie Caco-2 verwendet, welche PEPT1 exprimiert und sich physiologisch wie Enterozyten des Dünndarms verhält. Die Experimente zur Substrataufnahme durch PEPT2 am proximalen Tubulus der Niere fanden an der SKPT-Zelllinie der Ratte statt; die Analyse des Transportes von Peptidomimetika an PEPT1 des extrahepatischen Gallenganges erfolgte unter Verwendung der humanen Karzinomzelllinie SK-ChA-1.

Wesentliche Ergebnisse:

Purpose: Due to their broad substrate specifity and their expression in a variety of tissues the H+/peptide cotransporters PEPT1 und PEPT2 play an important role in absorption and distribution of therapeutic peptidomimetics. The aim of this work was the functional characterization of transport of peptidomimetics by PEPT1 and PEPT2 at the epithelia of intestine, kidney and extrahepatic biliary duct. Such investigations on drug-transporting carriers can provide important information regarding the optimization of drug delivery.
Methods: The studies were performed in vitro by use of epithelial cell lines. Jejunal transport of substances was investigated by means of the human colon carcinoma cell line Caco-2, which expresses PEPT1. For the investigation of substrate transport by PEPT2 at the proximal renal tubulus the SKPT cell line was used; for the characterization of transport of substances at PEPT1 of the extrahepatic bile duct the human carcinoma cell line SK-ChA-1 was employed.

Main Results:

Keywords:
Peptidtransport, Membrantransport, PEPT1, PEPT2, funktionelle Charakterisierung, Substratspezifität, Arzneistoffaufnahme, Peptidomimetika, Darm, Niere, Gallengang, Caco-2, SKPT, SK-ChA-1

Peptide transport, membrane transport, PEPT1, PEPT2, functional characterization, substrate specificity, drug delivery, peptidomimetics, intestine, kidney, bile duct, Caco-2, SKPT, SK-ChA-1

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Inhaltsverzeichnis
Titelblatt, Inhaltsverzeichnis, Abkürzungsverzeichnis
1 Einleitung & Zielstellung (1-18)
2 Material & Methoden (19-35)
3 Ergebnisse & Diskussion (36-76)
4 Zusammenfassung & Ausblick (77-79)
5 Literatur (80-99)