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Transport-Proteine beeinflussen die Lungenaufnahme inhalativ verabreichter Arzneistoffe

Modulierung dieser Transporter könnte Wirksamkeit von Medikamenten erhöhen
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(Wien, 22-07-2022) Eine Studie der Universitätsklinik für Klinische Pharmakologie der MedUni Wien hat zwei Transport-Proteine identifiziert, die die Durchlässigkeit der Lungenepithel-Barriere für bestimmte Arzneistoffe beeinflussen können. Werden diese gehemmt, erhöht das die Menge von inhalativ verabreichten Wirkstoffen, die ihr Ziel erreichen, und damit deren Wirksamkeit.

Damit ein inhalativ verabreichter Arzneistoff seinen therapeutischen Zielort im Lungengewebe erreichen kann, muss er zuerst die Epithelzellen überwinden, die die Atemwege auskleiden. Es wird angenommen, dass die Durchlässigkeit dieser Barriere für Arzneistoff-Moleküle besser als die anderer biologischer Barrieren ist, wie z.B. der Blut-Hirn Schranke. Es ist bekannt, dass Lungen Epithelzellen Transport-Proteine exprimieren, wie P-glycoprotein (P-gp) und Breast Cancer Resistance Protein (BCRP), die theoretisch die Durchlässigkeit der Lungenepithel-Barriere für bestimmte Arzneistoffe verringern könnten. Aufgrund mangelnder experimenteller Möglichkeiten ist der Effekt von Transport-Proteinen auf die Lungenaufnahme von inhalierten Arzneistoffen weitgehend unbekannt.

In einer von Severin Mairinger von der Universitätsklinik für Klinische Pharmakologie der MedUni Wien im renommierten Journal Journal of Controlled Release publizierten Arbeit konnte anhand von PET Imaging im Tiermodell erstmals gezeigt werden, dass P-gp und BCRP einen ähnlichen Effekt an der Lungenepithel-Barriere wie an der Blut-Hirn Schranke ausüben: bei gleichzeitigem Fehlen von P-gp und BCRP-Aktivität war die Lungen- und die Gehirnaufnahme eines Modell P-gp/BCRP Substrats substantiell erhöht. Diese Daten führen zum Schluss, dass P-gp und BCRP an der Lungenepithel-Barriere eine wichtige Rolle für die Wirksamkeit von bestimmten inhalativ verabreichten Arzneistoffen spielen könnten. Diese Arbeit unter der Leitung von Oliver Langer von der Universitätsklinik für Klinische Pharmakologie der MedUni Wien wurde von der Gesellschaft für Forschungsförderung Niederösterreich unterstützt.

Service: Journal of Controlled Release
Impact of P-gp and BCRP on pulmonary drug disposition assessed by PET imaging in rats. Severin Mairinger, Irene Hernández-Lozano, Thomas Filip, Michael Sauberer, Mathilde Löbsch, Johann Stanek, Thomas Wanek, Johannes A. Sake, Thomas Pekar, Carsten Ehrhardt, Oliver Langer. J Control Release 349: 109-117 (2022) doi: 10.1016/j.jconrel.2022.06.065