@phdthesis{Freiwald2006,
  author    = {Freiwald, Matthias},
  title     = {Therapeutisches Zielorgan Lunge : Pharmakokinetische Untersuchungen am humanen Lungenperfusionsmodell},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-21551},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {Die humane Lunge kann bei der Pharmakotherapie einer Erkrankung entweder als betroffenes Organ Ziel eines verabreichten Arzneistoffes sein oder aber auch als Portal f{\"u}r diesen in die systemische Zirkulation fungieren. Wird ein Arzneistoff inhaliert, ist f{\"u}r dessen Nutzen-Risiko-Profil von zentraler Bedeutung, in welchem Ausmaß und mit welcher Geschwindigkeit dieser resorbiert und anschließend in die systemische Zirkulation umverteilt wird. Wenn bei der Behandlung einer Lungenerkrankung dagegen ein Arzneistoff z.B. nach peroraler Gabe erst in der systemischen Zirkulation anflutet, m{\"u}ssen ausreichend hohe Wirkstoffkonzentrationen in den betroffenen Gewebearealen sichergestellt werden. Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher, M{\"o}glichkeiten zu finden, diese beiden Vorg{\"a}nge in vitro m{\"o}glichst realit{\"a}tsnah messen zu k{\"o}nnen. F{\"u}r die Simulation der pulmonalen Absorption nach inhalativer Applikation eines Arzneistoffs diente Beclomethasondipropionat (BDP), freigesetzt aus den handels{\"u}blichen FCKW-freien Dosieraerosolen Sanasthmax® und Ventolair®, als Modellsubstanz. Es wurde zun{\"a}chst ein einfaches Dialysemodell als Screeningverfahren entwickelt. Hier wurden BDP-Partikel unter Verwendung der beiden Dosieraerosole auf humanem Lungenhomogenat deponiert und nachfolgend die kombinierten Prozesse aus Aufl{\"o}sung und Umverteilung der Substanz in eine Dialysefl{\"u}ssigkeit, die sich entweder aus salinem Puffer oder humanem Blutplasma zusammensetzte, untersucht. Anschließend wurde erstmals ein etabliertes humanes Lungenperfusionsmodell dahingehend modifiziert, dass eine Inhalation von BDP nach Applikation eines handels{\"u}blichen Dosieraerosols nachgestellt werden konnte. Auf diese Weise konnte an diesem realit{\"a}tsnahen Modell die initiale Phase der pulmonalen Absorption von BDP in der Perfusionsfl{\"u}ssigkeit verfolgt werden. Beide Modelle zeigten Unterschiede in der Aufl{\"o}sungs- bzw. Umverteilungskinetik von BDP in Abh{\"a}ngigkeit von der verwendeten Applikationsform auf. So schienen sich von Ventolair® erzeugte BDP-Partikel schneller und in gr{\"o}ßerer Menge aufzul{\"o}sen als diejenige bei den Versuchen mit Sanasthmax®, was eine vermehrte Umverteilung der Substanz sowohl in die Dialysefl{\"u}ssigkeit als auch Perfusionsl{\"o}sung zur Folge hatte. Die am Lungenperfusionsmodell beobachteten Verl{\"a}ufe der initialen pulmonalen Absorption von BDP nach Freisetzung aus den Dosieraerosolen Sanasthmax® oder Ventolair® korrelierten dabei sehr gut mit Daten aus einer entsprechenden Humanstudie mit gesunden Probanden. Auch standen die ermittelten Unterschiede in sinnvoller {\"U}bereinstimmung mit Untersuchungen der in den von Sanasthmax® oder Ventolair® verspr{\"u}hten Aerosolen enthaltenen Partikel hinsichtlich Gr{\"o}ßenverteilung, Morphologie und L{\"o}sungsverhalten in Bronchialsekret. Um die Umverteilung eines Wirkstoffs von der systemischen Zirkulation in lungenspezifisches Gewebe am humanen Lungenperfusionsmodell zu simulieren, wurden die Gewebekonzentrationen von Thalidomid (THAL) in peripherem Lungengewebe im Vergleich zu den korrespondierenden Spiegeln in einem Bronchialkarzinom erstmals mittels Mikrodialyse verfolgt. Hierzu wurde im Vorfeld f{\"u}r diese Substanz unter Einsatz des Komplexbildners (2 Hydroxypropyl)-beta-cyclodextrin (HPCD) ein bez{\"u}glich der Sensitivit{\"a}t und der zeitlichen Aufl{\"o}sung optimiertes Mikrodialysesystem etabliert und dessen Eigenschaften systematisch untersucht. Am Lungenperfusionsmodell wurde dann eine an klinisch relevante Plasmaspiegel angelehnte THAL-Konzentration in der Perfusionsl{\"o}sung vorgelegt und anschließend das Anfluten in den oben genannten Geweben mit Hilfe des entwickelten Mikrodialysesystems beobachtet. Durch Zugabe von HPCD in das Mikrodialyseperfusat konnte eine signifikante Erh{\"o}hung der Wiederfindungsrate im Dialysat (Relative Recovery) erreicht und damit ein Mikrodialysesystem etabliert werden, das neben hoher zeitlicher Aufl{\"o}sung eine ausreichende analytische Sensitivit{\"a}t f{\"u}r THAL aufwies. Allerdings wurden aufgrund dieses Perfusatzusatzes die Diffusionsvorg{\"a}nge w{\"a}hrend der Mikrodialyse derart beeinflusst, dass {\"u}bliche Methoden zur Sondenkalibrierung wie z.B. die Retrodialyse nicht mehr angewendet werden konnten, und daher in Hinblick auf die Messungen am Lungenperfusionsmodell bestehende Kalibrierverfahren modifiziert werden mussten. Bei der Untersuchung der Gewebepenetration am Lungenperfusionsmodell flutete THAL in Tumorgewebe langsamer an als in peripherem Lungengewebe, wo schnell {\"a}hnliche Konzentrationen wie in der Perfusionsl{\"o}sung gefunden wurden. Auch lagen die Gewebespiegel im Tumorgewebe stets unter dem ermittelten Niveau im Lungengewebe. Die erhaltenen Konzentrationsverh{\"a}ltnisse zwischen Perfusionsl{\"o}sung, peripherem Lungengewebe und Tumorgewebe deckten sich dabei mit Kenntnissen aus Humanstudien, in denen analog Plasmakonzentrationen von antineoplastischen Substanzen ebenfalls mittels Mikrodialyse in Relation zu deren Spiegeln in gesundem Gewebe und Tumorgewebe verschiedenster {\"A}tiologie bestimmt wurden.},
  subject      = {Lunge},
  language  = {de}
}