Das lange QT-Syndrom (LQTS) ist eine lebensgefährliche Krankheit, die bei sonst völlig herzgesunden Menschen plötzlich zum Herztod führen kann. In der westlichen Welt stellt der plötzliche Herztod eine der häufigsten Todesursachen dar. In Deutschland sterben daran jährlich über 100 000 Menschen, in den USA geht man sogar von einer Inzidenz von über 1/1000 Einwohner pro Jahr aus (Priori S.G., 2001).
Das lange QT-Syndrom kann unter anderem durch pharmakologische Nebenwirkungen auf kardiale Ionenkanäle ausgelöst werden. Besonders häufig ist dabei der hERG-Kanal (human-ether-a-go-go-Related Gene) betroffen. Dieser ist für die schnelle Repolarisation des ventrikulären Aktionspotenzials verantwortlich.
Es bestehen Auflagen von den internationalen Zulassungsbehörden, Wirkstoffe grundsätzlich auf ihren Einfluss am hERG-Kanal zu testen. Die verschärften Anforderungen der Sicherheitspharmakologie erfordern schnelle und effiziente Testsysteme (Guenther E., BioPro, 2006). Die klassische Patch-Clamp-Technik, mit der Ionenkanäle auf ihre Funktion untersucht werden können, kann diesen Ansprüchen nicht mehr standhalten. Die sog. Patch-Automaten hingegen versprechen schnelle und kostengünstige Wirkstofftests.
In dieser Arbeit sollte eine Präparationsmethode für adhärent wachsende Zellen erarbeitet werden, mit der es möglich ist, diese bei gleich bleibenden passiven Membraneigenschaften für die Verwendung am Patch-Automaten in Suspension zu bringen.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Aufbau und Funktion des Herzens
- Das ventrikuläre Aktionspotenzial
- Das Ruhemembranpotenzial
- Die Depolarisation und Repolarisation
- Angeborenes und erworbenes langes QT-Syndrom
- Das kongenitale (angeborene) QT-Syndrom
- Das erworbene QT-Syndrom
- Der hERG-Kanal (human Ether-a-go-go-Related Gene)
- Pharmakologie
- Drug-Development-Pipeline
- Sicherheitspharmakologie in Verbindung mit dem LQTS
- Cisaprid
- Effiziente Testsysteme
- Konventionelle Patch-Clamp-Technik
- Patch-Automat
- Ziel der Arbeit
- Material und Methoden
- Zellkultur
- Zellkultivierung
- Auftauen der Zellen
- Passagieren der Zellen
- Zellpräparation
- Viability-Test
- Elektrophysiologie
- Chemikalien und Geräte
- Patch-Clamp-Messstand (Setup)
- Durchführung der Patch-Clamp-Untersuchungen
- Auswertung für die Untersuchungen für den Patch-Clamp-Automaten
- Ergebnisse
- Dissoziationsmedium
- Versuch 1: Vergleich verschiedener Dissoziationsmedien
- Versuch 2: Optimierung des Dissoziationsmediums
- Elektrophysiologische Untersuchungen
- Patch-Clamp-Untersuchungen an CHO hERG-Zellen
- Patch-Clamp-Untersuchungen an suspendierten CHO hERG-Zellen
- Diskussion
- Dissoziationsmedium
- Elektrophysiologische Untersuchungen
- Ausblick
- Zusammenfassung
- Literaturverzeichnis
- Anhang
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Bachelor-Thesis befasst sich mit der funktionellen Untersuchung von Arzneimitteln auf ihre Aktivität an kardialen Ionenkanälen. Das Ziel der Arbeit ist die Entwicklung eines geeigneten Dissoziationsmediums, um CHO hERG-Zellen für den Patch-Automaten möglichst schonend in Suspension zu bringen. Die Arbeit untersucht die Auswirkungen von Arzneimitteln auf den hERG-Kaliumkanal, der eine wichtige Rolle bei der Repolarisation des ventrikulären Aktionspotenzials spielt.
- Das lange QT-Syndrom und seine Ursachen
- Die Funktion des hERG-Kaliumkanals
- Die Patch-Clamp-Technik und ihre Anwendung in der Pharmakologie
- Die Entwicklung eines geeigneten Dissoziationsmediums für CHO hERG-Zellen
- Die elektrophysiologische Untersuchung von Arzneimitteln an CHO hERG-Zellen
Zusammenfassung der Kapitel
Die Einleitung führt in das Thema der Arbeit ein und erläutert die Bedeutung des hERG-Kaliumkanals für die Herzfunktion. Sie beschreibt das lange QT-Syndrom und seine Ursachen, sowie die Bedeutung der Pharmakologie in der Entwicklung neuer Medikamente.
Das Kapitel "Material und Methoden" beschreibt die verwendeten Materialien und Methoden, einschließlich der Zellkultur, der Elektrophysiologie und der Patch-Clamp-Technik.
Das Kapitel "Ergebnisse" präsentiert die Ergebnisse der Untersuchungen, die sich auf die Entwicklung eines geeigneten Dissoziationsmediums und die elektrophysiologische Untersuchung von Arzneimitteln an CHO hERG-Zellen konzentrieren.
Die Diskussion analysiert die Ergebnisse der Arbeit und diskutiert ihre Bedeutung im Kontext der aktuellen Forschung.
Schlüsselwörter
Die Schlüsselwörter und Schwerpunktthemen des Textes umfassen das lange QT-Syndrom, den hERG-Kaliumkanal, die Pharmakologie, die Patch-Clamp-Technik, das automatisierte Patch-Clamping, suspendierte CHO hERG-Zellen und die Entwicklung eines geeigneten Dissoziationsmediums. Die Arbeit untersucht die Auswirkungen von Arzneimitteln auf den hERG-Kaliumkanal und die Entwicklung eines effizienten Verfahrens zur Untersuchung dieser Auswirkungen.
- Arbeit zitieren
- Karin Sandmaier (Autor:in), 2007, Die funktionelle Untersuchung von Arzneistoffen auf die Aktivität kardialer Ionenkanäle, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/114125
