title: Expression and function of multidrug resistance-related protein 1 in human lung epithelial cells
Creators: name: Muchitsch, Viktoria Elisabeth
Publisher: name: :none
Year: 2014

description: Die Multidrug Resistance-assoziierten Proteine (MRP1-9, ABCC1-6, ABCC10-12) stellen eine wichtige Gruppe von Transportern in der Lunge dar und gehören der ABCC Unterfamilie der ATP Binding Cassette (ABC) Proteinen an. Sie spielen eine wichtige physiologische Rolle im Transport von endogenen Substanzen, angefangen bei Chloridionen bis zu Phase II Metaboliten. Zusätzlich sind MRP-Transporter am Efflux exogener Substanzen beteiligt und können einen großen Einfluss auf ihre Bioverfügbarkeit ausüben. MRP1 (ABCC1) wurde in humanen bronchiolaren und alveolaren Zellkulturen nachgewiesen und ist am stärksten in der distalen Region der menschlichen Lunge ausgebildet. Die humane Bronchiolarepithelialzelllinie NCI-H441 wurde aus einem papillaren Adenokarzinom der Lunge isoliert. Für die Verwendung der Zelllinie in der biopharmazeutischen Forschung werden weitere Daten, wie zum Beispiel die Ausbildung von Transporterproteinen, benötigt. In der vorliegenden Arbeit wurde die Expression von MRP1 in NCI-H441 Zellen mittels Western Blot untersucht. Konfokale Laser-Scanning-Mikroskopie wurde eingesetzt, um die Membranlokalisation von MRP1 zu ermitteln, welche dann durch Transportstudien bestätigt wurde. Um die Funktionalität von MRP1 in NCI-H441 Zellen nachzuweisen, wurden Effluxstudien, Aufnahmestudien und Transportstudien mit dem fluoreszierenden MRP1-Substrat 5(6)-Carboxyfluorescein-diacetat durchgeführt und mittels MK-571, einem MRP-Inhibitor, gehemmt. Des Weiteren wurden Verapamil, ein Kalziumkanalblocker und Chinidin, ein Antiarrythmikum, sowie Indomethacin, ein nicht steriodales Antiphlogistikum, auf einen möglichen inhibitorischen oder stimulierenden Effekt auf MRP1 mittels Effluxstudien untersucht. Danach wurden die β2-Mimetika Formoterol, Terbutalin, Salbutamol und GW597901, die inhalativen Glukokortikoide Budesonid und Beclomethason sowie der Mastzellstabilisator Cromoglicinsäure auf ihren Einfluss auf den MRP1-vermittelten Transport mittels Effluxstudien untersucht. Ein Nebenprojekt bestätigte die Funktion von P-Glykoprotein mittels Rhodamin123 Effluxstudien. Die Dichtheit der Zellmonolayer wurde mittels Transport von parazellulären Markern nachgewiesen.
description: The multidrug resistance-related proteins (MRP1-9, ABCC1-6, 10-12) belong to the ABCC subfamily of ATP binding cassette (ABC) proteins and represent an important group of transporters in the human lung. Physiologically, they facilitate the transmembraneous transport of endogenous substrates ranging from chloride ions to phase II metabolites. In addition, MRP transporters are known to efflux exogenous substances, which can have a major impact on their bioavailability. MRP1 (ABCC1) is present in the human bronchiolar and alveolar epithelial cells in vitro and shows the highest expression levels in the distal region of the lung. The human distal lung epithelium cell line NCI-H441 was derived from a papillary adenocarcinoma of the lung. This cell line requires further characterisation for its establishment in biopharmaceutical research. Therefore, the abundance of multidrug resistance-related protein 1 in NCI-H441 cells was studied using Western blot. Confocal laser scanning microscopy was employed to determine its membrane localisation, which was confirmed by transport studies. Release studies, uptake studies and transport studies with the fluorescent MRP1 substrate, 5(6)-carboxyfluorescein-diacetate, which could be specifically inhibited by MK-571, confirmed the function of MRP1 in NCI-H441 cells. Potentially inhibiting or stimulating effects of verapamil, a calcium channel blocker, quinidine, an anti-arrhythmic drug and indomethacin, a non-steroidal anti-inflammatory drug, on MRP1 were also investigated. Furthermore, the β2-mimetics, formoterol, terbutaline, salbutamol and GW597901, inhaled glucocoticoids, budesonide and beclomethasone as well as the mast cell stabiliser, chromolyn sodium were tested regarding their influence on MRP1-mediated transport in release studies. In a side project efflux studies using the fluorescent probe rhodamine123 revealed the functional expression of P-gp. Transport studies with paracellular marker compounds confirmed the tightness of the cell monolayers.