Expression und Lokalisation der Eliminationstransporter ABCB1, ABCG2, ABCC2 und ABCC5 in Plazenta : Einfluss von Gestationsalter, genetischen Polymorphismen und zellularer Differenzierung

Die Variabilität von Arzneimitteln wird nicht nur durch die Spezifität der Substanzen für die Zielstrukturen bestimmt, sondern auch durch die interindividuelIe Variabilität von eliminierenden Prozessen. Im Hinblick auf die demographische Entwicklung mit zunehmendem Alter Schwangerer scheint auch die Notwendigkeit einer therapeutischen Intervention der Schwangerschaft wahrscheinlicher. Effekte von maternal gegebenen Arzneimitteln auf das sich entwickelnden Kind sind die Hauptrisiken einer schwangerschafts-assoziierten Therapie. Die Plazenta bildet die Schnittstelle zwischen Mutter und Kind und ist sowohl an der Versorgung, als auch an der Protektion des Kindes beteiligt. Es konnte bereits in vorhergehenden Studien gezeigt werden, dass Transportproteine welche auch die Mitglieder der ABC (ATP-binding cassette) Transporter Familie einschließen, an der Schutzfunktion beteiligt sind. Aus diesem Grund wurde die Expression Lokalisation und Funktion von Mitgliedern der ABC-Transporter in der Plazenta untersucht. Näher betrachtet wurden P-Glykoprotein (ABCB1), Breast Cancer Restance Protein (ABCG2), Multidrug Resistance Protein 2 (MRP2) und MRP5. Quantitative Real-Time Reaktion ergab tue Expression der Transport in allen untersuchten 60 Proben von Früh- und Termingeburten. Nachgewiesen werden konnte eine mit den Gestationsalter abnehmende Expression von MRP5, während die MRP2 und P-Glykoprotein mRNA mit dem Gestationsalter anstieg. Western Blot Analysen von Membranpräparation zeigte ähnliche Ergebnisse. Mittels Immunfluoreszenz Mikroskopie konnte MRP5 hauptsächlich in der basalen Membran des Synzytiotrophoblasten und in der Umgebung voll fetalen Gefäßen nachgewiesen werden, während die anderen 'Transporter hauptsächlich in der apikalen Syzytiotrophohlasten- Mernbran lokalisiert waren. Darüber hinaus wurde die Veränderung der Expression der Transporter in isolierten Zytotrophoblasten untersucht. Diese Vorläuferzellen des Synzytiotrophoblasten differenzieren in vitro und bilden ein multinukleäres Synzytium. Es zeigte sich, dass mit zunehmender Differenzierung die Expression der Transporter mit der hCG-Sekretion - einem biochemischem Marker der Differenzierung- ansteigt. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Expression der hier untersuchten Transporter vorn Gestationsalter abhängig ist und sich mit der Differenzierung der Cytotrophoblasten verändert.Variability of' drug effects does not only depend on the specificity of' the drug to the target Structure, but also on the interindividual variability of eliminating processes. In terms of the demographic development with increasing age of pregnant woman a pharmacotherapeutic intervention during pregnancy seems to be more likely. Effects of maternally administered drugs on the developing fetus are the main risk of drug therapy during pregnancy. The placenta forms the feto-maternal interface and functions both, as site for nutrition and protection of the fetus. Transport proteins induding members of the ABC (ATP-binding cassette)- transporter family have been recongnized to contribute to the latter function. We therefore studied expression, localization and function of members of this family including P- glycoprotein, Breast Cancer Resistant Protein, Multidrug Resistant Protein 2 (MRP2)and MRP5 in placenta of different gestational age. Quantitative real-time polymerase chain reaction revealed expression of these transporters in all of 60 samples from preterm and term placenta, with a decreasing mean expression with gestational age for MRP5, whereas the amount of MRP2 and P-gp mRNA increased with gestational age. Western Blot analysis of membrane preparations revealed similar results. Immunofluorescence microscopy indicated localization of MRP5 preferentially in the basal membrane of syncytiotrophoblast and in and around fetal vessels. The expression of die other transporters was localized to the apical membrane of syncytiotrophoblasts. Moreover, the influence of cellular differentiation on the expression of efflux transporters was studied in isolated cytotrophoblasts, revealing an increase of the transporters expression in parallel with the hCG production, a biochemical marker for differentiation of these cells forming the syncytiotrophoblasts. In conclusion, the expression Of the analyzed transporters depends on gestational age and varies throughout the differentiation process of cytotrophoblasts