Lääkeaineiden transsellulaarinen kulkeutuminen kaksoistransfektoidulla (OATP1B1/MRP2) MDCKII solulinjalla

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201801151179
Title: Lääkeaineiden transsellulaarinen kulkeutuminen kaksoistransfektoidulla (OATP1B1/MRP2) MDCKII solulinjalla
Author: Munsterhjelm, Nina
Other contributor: Helsingin yliopisto, Farmasian tiedekunta
University of Helsinki, Faculty of Pharmacy
Helsingfors universitet, Farmaceutiska fakulteten
Publisher: Helsingfors universitet
Date: 2012
Language: fin
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201801151179
http://hdl.handle.net/10138/34845
Thesis level: master's thesis
Discipline: Biofarmaci
Biopharmacy
Biofarmasia
Abstract: The liver is the major site of drug metabolism and excretion. Within the liver endogenous and exogenous compounds are eliminated through many metabolizing enzymes. Drug removal is not only dependent on metabolic enzymes, but also on transporters. Before cellular metabolism can occur, a drug must first enter the hepatocyte. Very lipophilic drugs enter the cell membrane through passive diffusion, but polar or ionized organic compounds can enter the cell membrane only by transporters. Transporters in the basolateral membrane of the hepatocyte facilitate drug entry and access to drug metabolizing enzymes. Transporters in the canalicular domain (apical) of the hepatocyte faclitate removal of drugs or metabolites from the cell interior. Recent studies have shown that transporters can mediate drug-drug interactions, and transporter genes are subject to genetic polymorphism which may affect pharmacokinetic parameters of a drug, such as absorption, distribution, and excretion. This Master's thesis consists of two parts, a literature review and an experimental section. In the literature review two transporters, OATP1B1 and MRP2, are discussed in detail. OATP1B1 is expressed on the basolateral and MRP2 on the apical membrane of the hepatocyte. These transporters are responsible for the vectorial transcellular hepatobiliary transport of various organic anions in humans. The experimental section aims at modelling vectorial hepatobiliary transport of three compounds in a double-transfected (OATP1B1/MRP2) MDCKII cell line. All three compounds studied, rosuvastatin, estrone sulphate, and estradiol glucuronide, are substrates of both transporters. Wild type (WT) MDCKII cells were used as a control. Tight junctions form a barrier between cells. This barrier regulates the paracellular passage of, for example, water, ions, large molecules, and drugs. In the experimental section the tight junctions were reversibely opened to distinguish between trans- and paracelluar routs of transport of the three compounds studied. Permeation of rosuvastatin and estradiol glucuronide in the basolateral to apical direction was faster in the double-transfected cell line compared to the MDCKII-WT cell line. Permeation of estrone sulphate, however, behaved unexpectedly in the double-transfected cell line. The permeation of this compound was almost equal in the apical to basolateral and basolateral to apical direction. The reason for this unexpected finding remains unclear. By opening the tight junctions the permeation of all compounds in both cell lines was increased, indicating that the compounds studied preferred the paracellular route and the importance of transporters were reduced. The double-transfected MDCKII cell line is a useful in vitro model of hepatic vectorial transport of organic anions in humans.Maksa on tärkein metaboloiva elin ja maksasoluissa sijaitsee runsaasti metaboloivia entsyymejä. Maksasoluilla on siten hyvin tärkeä rooli elimistössä muuttaessaan endo- ja eksogeenisiä aineita vesiliukoisempaan muotoon. Ennen entsymaattista metaboliaa on lääkeaineen kuitenkin päästävä maksasoluun. Solukalvot muodostavat esteen monien lääkeaineiden ja elimistön omien aineiden kulkeutumiselle solukalvon läpi. Hyvin lipofiiliset lääkeaineet läpäisevät passiivisen diffuusion avulla maksasolun solukalvon, mutta polaariset tai ionittuneet orgaaniset lääkeaineet pääsevät maksasoluun yleensä vain erilaisten kuljetinproteiinien avulla. Maksasolun basolateraalisella ja apikaalisella solukalvolla ilmentyy useita lääkeaineita kuljettavia kuljetinproteiineja, joilla on tärkeä rooli lääkeaineiden kulkeutumisessa verenkierrosta sappinesteeseen. Useiden lääkeaineiden transsellulaariseen kuljetukseen maksasolussa osallistuu monia kuljetinproteiineja. Monet lääke-lääkeinteraktiot välittyvät kuljetinproteiinien kautta, lisäksi kuljetinproteiineilla esiintyy geneettistä polymorfiaa. Nämä aiheuttavat muutoksia farmakokinetiikkaan, imeytymis-, jakautumis- ja eliminaatiovaiheessa. Tämä työ koostuu kirjallisesta ja kokeellisesta osasta. Kirjallisessa osassa syvennyttiin kahteen maksasoluissa sijaitsevaan kuljetinproteiiniin; influksiproteiini OATP1B1:een ja effluksiproteiini MRP2:een. Kokeellisessa osassa selvitettiin kaksoistransfektoidun (OATP1B1/MRP2) MDCKII solulinjan käyttöä lääkeaineiden aktiivisessa transsellulaarisessa kulkeutumisessa. Työssä tutkittiin rosuvastatiinin, estronisulfaatin ja estradioliglukuronidin kulkeutumista kaksoistransfektoidussa MDCKII solulinjassa sekä MDCKII-WT solulinjassa, joka ei ilmennä ihmisperäisiä kuljetinproteiineja. Tutkitut yhdisteet ovat molempien kuljetinproteiinien substraatteja. Solujen tiiviit liitokset muodostavat solujen väliin valikoivan läpäisyesteen. Tämä läpäisyeste säätelee esimerkiksi veden, ionien, suurikokoisten molekyylien ja siten myös lääkeaineiden kulkua solujen välistä, eli parasellulaarisesti. Tässä työssä avattiin solujen tiiviit liitokset, tarkoituksena oli selvittää tutkittavien yhdisteiden kulkeutumismekanismia ja kuljetinproteiinien merkitystä yhdisteiden kulkeutumiseen, kun tiiviit liitokset eivät estäneet parasellulaarista kulkeutumista. Rosuvastatiini ja estradioliglukuronidi kulkeutuivat kaksoistransfektoidulla MDCKII solulinjalla huomattavasti nopeammin basolateraali-apikaalisuuntaan verrattuna kulkeutumiseen MDCKII-WT solulinjalla. Sen sijaan kaksoistransfektoidulla solulinjalla saatu tulos oli odotusten vastainen estronisulfaatilla, sillä yhdisteen kulkeutuminen apikaali-basolateraali- ja basolateraali-apikaalisuuntaan oli lähes samansuuruinen. Solujen tiiviiden liitosten avaaminen nopeutti merkittävästi kaikkien tutkittujen yhdisteiden kulkeutumista molemmilla solulinjoilla, koska tiiviit liitokset eivät muodostaneet estettä yhdsteiden parasellulaariselle kulkeutumiselle, eikä kuljetinproteiinien vaikutusta ollut enää havaittavissa. Kaksoistransfektoitu MDCKII solulinja on käyttökelpoinen in vitro-malli, kun halutaan mallintaa orgaanisten anionien transsellulaarista kulkeutumista maksassa.
Subject: OATP1B1
MRP2
transporter
hepatocyte
active transport
rosuvastatin
estrone sulphate
estradiol glucuronide
kuljetinproteiini
maksasolu
aktiivinen kulkeutuminen
rosuvastatiini
estronisulfaatti
estradioliglukuronidi


Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record