Charakterisierung zweier Caco-2-Klone auf ihre Verwendbarkeit zum Nachweis von Transporteraktivitäten

Abstract

In dieser Arbeit wurden die zwei Subklone D5 und F9 der laborinternen Caco-2-Zelllinie auf ihre Transportereigenschaften untersucht. Es sollte eine Aussage getroffen werden, welcher Subklon für einen Permeabilitätsassay geeignet ist, mit welchem man Wechselwirkungen von Medikamenten mit der Darmschranke untersuchen kann. Die untersuchten Transporter waren P-gp, MRP1, MRP2 und BCRP. Zum Nachweis wurden spezifische Antikörper verwendet, um Aufschluss über die Anwesenheit der untersuchten MDR-Transporter zu geben. In beiden Subklonen konnten so die MDR-Transporter P-gp und BCRP nachgewiesen werden. Der Nachweis von MRP1 blieb in beiden Subklonen negativ, für MRP2 konnte kein geeigneter Antikörper gefunden werden. Im Calcein- AM-Assay wurde festgestellt, das frisch aufgetaute Zellen des Subklon D5 scheinbar nur eine sehr geringe Anzahl an MDR-Transportern besitzen, welche jedoch im Laufe einer Kultur mit Erhöhung der Passagenzahl ansteigt. Es konnte nachgewiesen werden, dass der Subklon D5 auch nach mehreren Passagen nur wenige MDR-Transporter auszubilden scheint. Im Vergleich dazu exprimieren bereits die frisch aufgetauten Zellen des Subklon F9 genügend MDR-Transporter aus, die inhibiert werden konnten. Zwar sinkt mit steigender Passagenzahl die Expression scheinbar ab, jedoch sind immer noch genug MDR-Transporter vorhanden, um effektiv Calcein-AM auszuschleusen. Beim Versuch die Expression von MDR-Transportern zu steigern, konnte nur der Subklon D5 überzeugen. Das Basissignal der unbehandelten Zellen des Subklons D5 überspannte einen kleineren Bereich an Fluoreszenzintensitäten, als dies beim Subklon F9 der Fall war. Daher war eine Steigerung der P-gp-Aktivität bei D5 besser detektierbar. In einem Permeabilitätsassay in dem Wechselwirkungen von Medikamenten an der Darmschranke untersucht werden sollen können beide Subklone eingesetzt werden. Soll untersucht werden ob ein Medikament Inhibitor oder Substrat der MDR-Transporter ist, empfiehlt sich der Subklon F9. Dieser kommt durch eine höhere MDR-Expression als D5 näher an die physiologische Darmschranke heran als D5. Sollen Substanzen im Permeabilitätsassay auf ihre aktivierende Wirkung untersucht werden, sollte Subklon D5 eingesetzt werden. Die hergestellten Testbatches des Subklons F9 erzielten in allen Versuchen die gleichen Ergebnisse. Daher können sie gleichermaßen eingesetzt werden.