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Membran-Transporter-Protein beeinflusst Aufnahme von Arzneimitteln in das Lungengewebe

PET-Studie untersucht Verteilung von inhalativ verabreichten Arzneistoffen in der Lunge
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(Wien, 13-01-2022) Eine mittels PET (Positronen-Emissions-Tomographie) durchgeführte Studie im Tiermodell hat die Rolle eines bestimmten Transporter-Proteins in den Epithelzellen der Lunge für die Aufnahme von inhalierten Arzneimitteln identifiziert. Eine verminderte Aktivität dieses Proteins kann die Wirksamkeit von Arzneistoffen in der Lunge herabsetzen und möglicherweise deren systemischen Nebenwirkungen erhöhen. Die Ergebnisse wurden aktuell im Journal of Controlled Release veröffentlicht.

Die inhalative Verabreichung von Arzneistoffen spielt eine bedeutende Rolle einerseits zur Behandlung chronischer Lungen-Erkrankungen wie Asthma und COPD, andererseits aber auch zur Behandlung von Infektions-Erkrankungen der Atemwege, was zurzeit durch die Corona-Pandemie von besonders hoher Relevanz ist.

Die Atemwege sind mit Epithelzellen ausgekleidet. In diesen befinden sich Membran-Transporter-Proteine wie zum Beispiel P-glykoprotein (P-gp), die möglicherweise die Aufnahme der Arzneistoffe in das Lungengewebe beeinflussen können. Während die Rolle von P-gp in der Ausscheidung und Gewebeverteilung von oral oder intravenös verabreichten Arzneistoffen bereits sehr gut untersucht wurde, war der Einfluss von P-gp auf die Verteilung von inhalierten Arzneistoffen in der Lunge weitgehend unbekannt.

In der publizierten Arbeit konnte das erste Mal durch Positronen-Emissions-Tomographie (PET) Imaging im Tiermodell gezeigt werden, dass eine Verminderung der P-gp-Aktivität in der Lunge die Konzentration von inhalativ verabreichten P-gp-Substraten im Lungengewebe reduziert. Das bedeutet, dass reduzierte pulmonale P-gp-Aktivität, wie zum Beispiel durch Arzneimittel-Wechselwirkungen, genetische Faktoren oder auch durch krankheitsbedingte Mechanismen bedingt, die Wirksamkeit von Arzneistoffen in der Lunge herabsetzen und möglicherweise ihre systemischen Nebenwirkungen erhöhen kann.

Die Studie wurde im Präklinischen Imaging Lab (PIL) der MedUni Wien am Standort Seibersdorf unter der Leitung von Oliver Langer durchgeführt und von der Gesellschaft für Forschungsförderung Niederösterreich unterstützt.

Service: Journal of Controlled Release
PET imaging to assess the impact of P-glycoprotein on pulmonary drug delivery in rats. Irene Hernández-Lozano, Severin Mairinger, Thomas Filip, Michael Sauberer, Thomas Wanek, Johann Stanek, Johannes A. Sake, Thomas Pekar, Carsten Ehrhardt, Oliver Langer. J Control Release 342: 44-52 (2022)

doi.org/10.1016/j.jconrel.2021.12.031