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In-vitro assay establishment to assess the influence of inhaled medicine on cell viability and antimicrobial activity
Alexandra Koller
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Diplomstudium Pharmazie
Betreuer*in
Franz Gabor
DOI
10.25365/thesis.54413
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-24287.92809.352553-0
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die Inhalation von Arzneistoffen bietet eine gute Möglichkeit zur gezielten Therapie von respiratorischen Erkrankungen. Da bei der pulmonalen Applikation der First-Pass-Effekt vermindert ist, eignet sich diese besonders für die lokale Verabreichung von Arzneistoffen, die oral eine geringe Bioverfügbarkeit aufweisen. Außerdem kann, um den selben Effekt zu erzielen, die Dosierung im Vergleich zur peroralen Applikation verringert werden, wodurch Nebenwirkungen beträchtlich vermindert werden können. Die Lunge bietet aufgrund ihrer großen spezifischen Oberfläche, der hohen Perfusionsrate und des dünnen Epithels auch ideale Voraussetzungen um systemische Blutspiegel zu erhalten. Bis zum heutigen Zeitpunkt ist die Anwendung von Inhalanda jedoch fast ausschließlich auf die lokale Anwendung von β2-Agonisten, Anticholinergikern und Glukokorticoiden zur Therapie von respiratorischen Erkrankungen beschränkt. Grund dafür ist vor allem die Einschätzung der Arzneimittelsicherheit bei der Entwicklung von neuen Wirkstoffen. Trotz der verwendeten in-vitro Modelle ist es nicht möglich genaue Vorhersagen über die physiologischen in-vivo Wirkungen zu treffen, da die Situation in den Lungen viel zu komplex ist um diese in Zellkulturen zu simulieren. Neben physiologischen Barrieren (Zellen, Mukus) und proteolytischen Enzymen, sind alveolare Makrophagen maßgeblich für den Schutz der Lunge verantwortlich. Übersteigt die Anzahl der inhalierten Partikel die Kapazität dieser pulmonalen Fesszellen, kann dies im Auftreten von „foamy macrophages“ (FM) resultieren. Die Beurteilung der entstandenen perforierten Makrophagen stellt eine große Herausforderung dar, kann deren Entstehung doch sowohl eine unbedenkliche physiologische Anpassung als auch eine toxische Nebenwirkung bedeuten.
Das Ziel dieser Studie ist daher die Etablierung eines Tests um die Sicherheit neuer inhalativer Arzneistoffe einschätzen zu können. Es soll eine Korrelation zwischen der Zytotoxizität einer Substanz, welche zur Entstehung von FM führt, und deren Auswirkung auf die physiologische Phagozytosefunktion etabliert werden. Getested wurde die FM-induzierende Substanz Amiodarone, ein bekanntes Antiarrhythmikum, mit dem kommensalen Bakterium Staphylococcus aureus (S. aureus) auf der murinen Zelllinie J774A.1.
Abstract
(Englisch)
The pulmonary route is an efficient way for the administration of medicine as the lung possesses the perfect preconditions for both, local and systemic drug delivery. Unfortunately, due to challenges in inhaled drug development, pulmonary drug administration is only limited to a small group of compounds. The main difficulty is the evaluation of the toxicity in preclinical stages of drug development due to the limitations of in-vitro models to predict the in-vivo situation. Besides physical barriers, the alveolar macrophages are decisive for the protection of the lung, which is why an excessive particulate burden can result in the formation of foamy macrophages (FM). The interpretation of those vacuolated macrophages (adaptive response or adverse event) poses a major challenge to the science industry. The aim of this study was therefore to establish a method to assess the safety of a new inhaled compounds in the lung. The objective was to identify a correlation between the cytotoxicity of a FM-inducer and its impact on the phagocytic function of alveolar macrophages. The assay was established with amiodarone, an antiarrhythmic drug and known inducer of FM, on the murine cell line J774A.1 and Staphylococcus aureus (S. aureus).
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Nicht angegeben
Schlagwörter
(Deutsch)
Nicht angegeben
Autor*innen
Alexandra Koller
Haupttitel (Englisch)
In-vitro assay establishment to assess the influence of inhaled medicine on cell viability and antimicrobial activity
Paralleltitel (Deutsch)
Entwicklung eines in-vitro Testsystems zur Evaluierung der Zytotoxizität und Beeinträchtigung der antimikrobiellen Aktivität von neuen inhalierbaren Arzneistoffen
Publikationsjahr
2018
Umfangsangabe
61 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Franz Gabor
AC Nummer
AC15208130
Utheses ID
48081
Studienkennzahl
UA | 449 | | |