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Einfluss der Serumproteinbindung auf die Aufnahme- und Retentionskinetik von Idarubicin in eine sensible und resistente humane HL-60 Leukämiezellinie

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  • Ddc:610

Abstract

Hintergrund: Einer der wichtigsten Gründe für das Therapieversagen von Zytostatika ist die MDR von malignen Zellen. Deren Modulation mit sogenannten Chemosen­ sitizern scheint ein erfolgversprechender Therapieansatz zu sein, so daß zahlreiche in vitro Studien initiiert wurden. Jedoch beachten diese Studien nur selten den Effekt der Proteinbindung auf die zelluläre Aufnahme von Zytostatika und der Wirkung von Chemosensitizern. Der Vorhersagewert der in vitro Tests für die in vivo Effektivität steht somit zur Diskussion. Die Ziele dieser Untersuchung waren es deshalb a) die Bindungscharakteristiken des Anthrazyklins IDA in HS und Zellkulturlösungen zu bestimmen, b) den Effekt der Proteinbindung, sowie des Chemosensitizers R­VRP und des Akut­Phase­Proteins AGP, auf die Aufnahme und Retention von IDA in eine humane HL­60 Leukämiezellinie zu untersuchen und c) die Bedeutung der Proteinbin­ dung für die in vivo­Aktivität von Zytostatika und Chemosensitizern zu analysieren. Methoden: Die Proteinbindung von IDA wurde mit Hilfe der Gleichgewichtsdialyse in HS und gebräuchlichen Zellkulturlösungen bestimmt. Die Zellaufnahme und Retention von IDA wurde in einer sensiblen und einer P­gp­exprimierenden, resistenten humanen Leukämiezellinie (HL­60 und HL­60­Vinc), sowie in Lymphozyten gesunder Probanden untersucht. Die Versuchsbedingungen wurden durch verschiedene Inkubationsmedien und die Zugabe von R­VRP und AGP variiert. Die IDA Konzentration wurde spektrophotofluorometrisch analysiert. Ergebnisse: In den untersuchten Inkubationsmedien variierte die freie Fraktion von IDA um mehr als 7­fach von ungefähr 60% in 15% FCS/PBS zu nur 8% in HS. In den Zellinien HL­60 und HL­60­Vinc war die zelluläre Aufnahme von IDA in dem Medium mit niedrigen Proteinkonzentrationen ungefähr dreimal höher als in HS. Die Bedeutung von P­gp für das Resistenzverhalten der Leukämiezellinie zeigte sich durch die erniedrigte Akkumulation von IDA in den resistenten Zellen. R­VRP konnte in allen Medien die Differenz der IDA Aufnahme und Retention zwischen der sensiblen und der resistenten Zellinie aufheben. Jedoch konnte R­VRP nicht den Effekt von hohen Proteinkonzentrationen auf die IDA Aufnahme ausgleichen. In Anwesenheit von AGP konnte sowohl in den Medien mit hohen als auch niedrigen Protein­ konzentrationen nur eine sehr geringe Chemosensitizerwirkung nachgewiesen werden. Das Akkumulationsverhalten der Lymphozyten glich der sensiblen HL­60 Zellinie. Schlußfolgerung: Proteinbindungsphänomene können die Aktivität von Zytostatika und Chemosensitizern erheblich beeinflussen. So ist in vitro die Serumproteinbindung eine wichtige Determinante für die zelluläre Aufnahme von IDA. Der Modulationseffekt von R­VRP reagiert weniger sensitiv auf Unterschiede in der Gesamtproteinkonzentration, allerdings kann er durch erhöhte AGP Konzentrationen, wie sie bei Tumorpatienten vorkommen, erheblich beeinflußt werden. Bei der Interpretation von in vitro funktionellen Tests der zytostatischen Effektivität und Chemosensitizerwirkung sollte daher die Serumproteinbindung berücksichtigt und Untersuchungen in HS einbezogen werden.

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