Investigations on membrane transport activity in human respiratory epithelial cells

In dieser Diplomarbeit wurde die Membrantransportaktivität in humanen respiratorischen Epithelzellen untersucht. Im Kapitel 1 wird die Charakterisierung der Zelllinie NCI-H441 als in vitro Modell für Transportstudien der humanen distalen Lungenepithelbarriere behandelt (Salomon et al., 2014). Das 2. Kapitel der Diplomarbeit befasste sich mit der Expression des Multidrug and Toxin Extrusion 1 Transporters (MATE1) in humanen respiratorischen Epithelzellen. Im Rahmen dieser Untersuchungen kamen Westernblot und Confokale Laser-Scanning Mikroskopie (CLSM) zum Einsatz. Des Weiteren wurden MATE1-Knockdown Studien in A549 Zellen durchgeführt, um die Transfektionsbedingungen für zukünftige Studien über die Funktionalität von MATE1 im Lungenepithel zu optimieren. Die Expression von MATE1 wurde anhand von Westernblot in allen untersuchten Zelltypen (d.h. A549, Calu-3, NCI-H441 und hAEpC) nachgewiesen. CLSM Daten zeigten eine luminale Lokalisation von MATE1 in Monolayern von Calu-3, NCI-H441 und hAEpC. Diese Ergebnisse legen nahe, dass MATE1 möglicherweise eine Rolle bei Membrantransport und Efflux von pulmonal applizierten Arzneistoffen spielt.This diploma thesis investigated membrane transport activity in human respiratory epithelial cells. Chapter 1 dealt with the characterisation of NCI-H441 cells as an in vitro model for transport studies of human distal lung epithelial barrier (Salomon et al., 2014). In Chapter 2 I investigated whether the multidrug and toxin extrusion 1 (MATE1) transporter is present in the human lung epithelium. These investigations employed Western blot and Confocal Laser Scanning Microscopy (CLSM). Secondly, knockdown studies of MATE1 in A549 epithelial cells were conducted to optimise transfection conditions for future studies on the functional characterisation of MATE1 in lung epithelium. Western blot data confirmed MATE1 expression in all cell types (i.e. A549, Calu-3, NCI-H441 and hAEpC) analysed. CLSM studies showed a localisation to the luminal membranes in monolayers of Calu-3, NCI-H441 and hAEpC. Knockdown experiments in A549 cells did not result in a consistent reduction of MATE1 expression. These results suggest that MATE1 might play a role in membrane transport and efflux of pulmonary applied drugs