Refine
Has Fulltext
- yes (107)
Is part of the Bibliography
- yes (107)
Year of publication
- 2016 (107) (remove)
Document Type
- Journal article (88)
- Doctoral Thesis (19)
Keywords
- Drosophila (5)
- Taufliege (4)
- DNA methylation (3)
- Drosophila melanogaster (3)
- biodiversity (3)
- circadian rhythms (3)
- vision (3)
- DNA damage (2)
- DNS-Sequenz (2)
- Spermatogenesis (2)
- Staphylococcus aureus (2)
- Tagesrhythmus (2)
- Trypanosoma brucei (2)
- biological locomotion (2)
- breast cancer (2)
- circadian clock (2)
- cytotoxicity (2)
- database (2)
- gastric cancer (2)
- gene expression (2)
- genome (2)
- honey bees (2)
- host-pathogen interactions (2)
- insect brain (2)
- lung cancer (2)
- natural language processing (2)
- neurons (2)
- next generation sequencing (2)
- photoperiodism (2)
- phylogenetic trees (2)
- sexual selection (2)
- visualization (2)
- AP-1 (1)
- Abscisinsäure (1)
- Ackerschmalwand (1)
- Action potentials (1)
- Acyrthosiphon pisum (1)
- Adultschlupfes (1)
- Agricultural intensification (1)
- Altern (1)
- Alvis (1)
- Alzheimers disease (1)
- Ameisenoogenese (1)
- Amphibians (1)
- Amyotrophic-lateral-sclerosis (1)
- Angiopoietin-2 (1)
- Angiopoietin-like 4 (1)
- Anionenkanal (1)
- Anionentranslokator (1)
- Annotation (1)
- Anpassung (1)
- Antimikrobielle Peptide (1)
- Antralfollikel (1)
- Arabidopsis-thaliana (1)
- Arthropods (1)
- Aufmerksamkeit (1)
- Autism (1)
- Autism spectrum disorders (1)
- Axon degeneration (1)
- Axonal transport (1)
- Bacterial community analysis (1)
- Bacterial symbionts (1)
- Bauchspeicheldrüsenkrebs (1)
- Bee abundance (1)
- Biodiversity assessment (1)
- Biodiversität (1)
- Bioinformatic (1)
- Bioinformatik (1)
- Blochmannia floridanus (1)
- Blut-Hirn-Schranke (1)
- Bone disease (1)
- Camponotus floridanus (1)
- Cancer genetics (1)
- Candida albicans (1)
- Cervical cancer (1)
- ChIP-sequencing (1)
- Chromosomes (1)
- Chronobiologie (1)
- Cimex lectularius (1)
- Circadian clock (1)
- Cocalodinae (1)
- Coleoptera: Chrysomelidae (1)
- Colony growth (1)
- Context (1)
- Cytotoxic (1)
- DNA methylation dynamics (1)
- DNA-based species delimitation (1)
- DNS-Bindung (1)
- DNS-Methyltransferase (1)
- Danio-rerio (1)
- Darmflora (1)
- Densities (1)
- Dionaea-muscipula ellis (1)
- Down syndrome (1)
- Drosha (1)
- E3 ligase (1)
- ERK (1)
- Ecologically important traits (1)
- Endosymbiosen (1)
- Endothelial growth-factor (1)
- Endothelzelle (1)
- Environment (1)
- Epidermal growth-factor (1)
- Epigenetics (1)
- Epigenetik (1)
- Epitope (1)
- Event (1)
- Exosome (1)
- FISH-CLEM (1)
- FOSL1 (1)
- FWGE (1)
- Fertilität (1)
- Fetal brain development (1)
- Fish Sex determination (1)
- Flabarin (1)
- Flow cytometry (1)
- Foragers (1)
- Frontal cortex (1)
- Funktion (1)
- Geißel <Biologie> (1)
- Gelatine (1)
- Gene (1)
- Gene expression profiling (1)
- Gene-expression (1)
- Genetics research (1)
- Genmutation (1)
- Genom (1)
- Genome (1)
- Genome assembly (1)
- Genome comparison (1)
- Genomics data sets (1)
- Geschlechtsdifferenzierung (1)
- HKT transporter (1)
- HPV (1)
- Habitats (1)
- Holstein <Rind> (1)
- Horizontal transfer (1)
- Human prefrontal cortex (1)
- Hydrogel (1)
- Hymenoptera (1)
- Identifizierungspipeline (1)
- Immungene (1)
- In vitro (1)
- Insect hosts (1)
- Insects (1)
- Interactive Tree Of Life (iTOL) (1)
- Intermediate filaments (1)
- Intracellular virulence (1)
- Jasmonate perception (1)
- Kernhülle (1)
- Kernproteine (1)
- Kristallstruktur (1)
- LASP1 (1)
- LINC complex (1)
- Lachsartige <Familie> (1)
- Lacking neurofilaments (1)
- Lepidoptera (1)
- Locomotor activity (1)
- Locus (1)
- Lynx lynx (1)
- MDSCs (1)
- MIZ1 (1)
- MRSA (1)
- MYC (1)
- MYCN (1)
- Male intromittent organ (1)
- Maus (1)
- Mechanisms (1)
- Meiosis (1)
- Melanom (1)
- Melanoma Maintenance (1)
- Mensch (1)
- Mesenchymal stem cells (1)
- Mesocestoides corti (1)
- Meta-barcoding (1)
- Metagenom (1)
- Methylome (1)
- Microorganisms (1)
- Microtubules (1)
- Missense mutation (1)
- Molekularbiologie (1)
- Molekulargenetik (1)
- Motoneuron (1)
- Motoneuron disease (1)
- Mouse model (1)
- Mt. Kinabalu (1)
- Multiple myeloma (1)
- Mutations (1)
- Myc (1)
- NGS (1)
- NMD (1)
- NO (1)
- Nanda-Hamner (1)
- Nasonia courtship (1)
- Natural Language Processing (1)
- Nesting resources (1)
- Neurale Stammzellen (1)
- Neurofilament (1)
- Neurovaskuläre Einheit (1)
- Next Generation Sequencing (1)
- Non-ribosomal peptide synthetase (1)
- Nurses (1)
- Oilseed rape (1)
- OmoMYC (1)
- Oogenese (1)
- Oogenesis (1)
- Oozyte (1)
- Opsins (1)
- Osteogenic precursor cells (1)
- Ovarielle Alterung (1)
- PICD (1)
- PLGA (1)
- Pain (1)
- Partikel (1)
- Patterns (1)
- Peptidoglycan recognition (1)
- Pipeline-Rechner (1)
- Plant utricularia-gibba (1)
- Podocarpus National Park (1)
- Poecilia reticulata (1)
- Polistine wasps (1)
- Polycistronic mRNA (1)
- Polylactid-co-Glycolid (1)
- Poor-prognosis (1)
- Postovulatorische Alterung (1)
- Primary endosymbiont (1)
- Programmed cell-death (1)
- Progressive motor neuronopathy (1)
- QTL analysis (1)
- QUAC1 (1)
- R-Typ (1)
- RNA interference (1)
- RNA-SEQ data (1)
- RNAseq (1)
- RSK (1)
- Relapse (1)
- Reproduction (1)
- Reveals (1)
- Rhodopsins (1)
- Richness (1)
- SCD (1)
- SUN domain proteins (1)
- Saccharomyces cerevisiae (1)
- Schizophrenia (1)
- Schließzelle (1)
- SdY (1)
- Selektive Wahrnehmung (1)
- Sequenzierung (1)
- Si-rhodamine (1)
- Single nucleotide change (1)
- Social entrainment (1)
- Somatische Mutation (1)
- Spermatogenese (1)
- Spermienbildung (1)
- Spermiogenese (1)
- Stammzelle (1)
- Stat3 (1)
- Stathmin (1)
- Stress responses (1)
- Struktur (1)
- Symbiose (1)
- T lymphocytes (1)
- TEVC (1)
- Temperature rhythms (1)
- Text analysis (1)
- Textanalyse (1)
- Tissue Engineering (1)
- Transcription (1)
- Transcriptome (1)
- Transgenic mice (1)
- Transkription <Genetik> (1)
- Transkriptionsfaktor (1)
- Transovarial transmission (1)
- Trinidadian guppy (1)
- Trypanosomes (1)
- USA300 (1)
- VACV (1)
- Vaccine (1)
- Variantcalling (1)
- Venusfliegenfalle (1)
- Virulenz (1)
- Visueller Reiz (1)
- WDR5 (1)
- Wallemia ichthyophaga (1)
- Williamsia sp. ARP1 (1)
- Wirt (1)
- Wonderful plants (1)
- X. couchianus (1)
- X. hellerii (1)
- Xiphophorus (1)
- Xiphophorus fish (1)
- Yield (1)
- Zebrafish (1)
- Zelldifferenzierung (1)
- achaete-scute homolog 1 (1)
- adaption (1)
- adipose (1)
- adipose tissue (1)
- adipose tissue dysfunction (1)
- adjuvant (1)
- agri-environment schemes (1)
- algorithm (1)
- anastomotic leakage (1)
- angiogenesis (1)
- angiogenic cytokines (1)
- animal behavior (1)
- animals (1)
- annotation (1)
- ant oogenesis (1)
- ant-mimicking spiders (1)
- anterior optic tubercle (1)
- anthropogenic activities (1)
- antimicrobial peptides (1)
- antimycotics (1)
- antioxidants (1)
- antitumor immune response (1)
- antiviral immunity (1)
- ants (1)
- apoptosis (1)
- arabidopsis (1)
- arabidopsis thaliana (1)
- army ants (1)
- artificial diet (1)
- assembly (1)
- astrocytes (1)
- attraction (1)
- autophagy (1)
- axonaler Transport (1)
- bed bug (1)
- bee community (1)
- bees (1)
- behavioral conditioning (1)
- benzoquinone (1)
- bevacizumab (1)
- biodiversity assessment (1)
- bioenergetics (1)
- biofuels (1)
- bioinformatics (1)
- biomarker (1)
- blood (1)
- body weight (1)
- brain-injury (1)
- breast-cancer (1)
- brefeldin-a (1)
- broodtranslocation (1)
- bug riptortus-pedestris (1)
- c-Fos (1)
- caenorhabditis elegans (1)
- calyx (1)
- camponotus ants (1)
- cancer biology (1)
- cancer cells (1)
- canopy spiders (1)
- capacitance (1)
- cell biology (1)
- cell compartmentation (1)
- cell cycle and cell division (1)
- cell cycle arrest (1)
- cell death (1)
- cell differentiation (1)
- cell membranes (1)
- cell motility (1)
- cell staining (1)
- cellular imaging (1)
- central complex (1)
- central nervous system (1)
- chemotherapy (1)
- chromatin (1)
- chronobiology (1)
- climate factors (1)
- cognition (1)
- cognitive functions (1)
- colony survival (1)
- color vision (1)
- colorectal cancer (1)
- community ecology (1)
- complication (1)
- computer-assisted (1)
- confocal laser microscopy (1)
- correlative light and electron microscopy (1)
- crop pollination (1)
- cytokines (1)
- cytokinins (1)
- cytosol (1)
- cytostatic (1)
- damped-oscillator-model of photoperiodic clock (1)
- data mining/methods (1)
- depreissia decipiens (1)
- deuterostomes (1)
- developmental biology (1)
- diapause (1)
- dichthadiigynes (1)
- direct stochasticoptical reconstruction microscopy (1)
- draft genome (1)
- drug-minded protein (1)
- early diagnosis (1)
- early secretory pathway (1)
- ecosystem services (1)
- ectotherms (1)
- endemism (1)
- endoplasmic-reticulum (1)
- endosomes (1)
- endosponge (1)
- endosymbiosis (1)
- enzyme regulation (1)
- epithelial cells (1)
- ethanol (1)
- excretory-secretory (1)
- exocrine glands (1)
- export (1)
- extracellular matrix (1)
- female choice (1)
- fertility (1)
- fetal brain development (1)
- field boundaries (1)
- finger protein 11 (1)
- fish model (1)
- flagella (1)
- flagellum (1)
- fluorescence recovery after photobleaching (1)
- fluorescent-probes (1)
- fluorophore (1)
- food consumption (1)
- foraging (1)
- forest edges (1)
- forest fragmentation (1)
- forest hedges (1)
- forest specialists (1)
- frontal cortex (1)
- fungicide (1)
- gap junction (1)
- gastrointestinal tract (1)
- gene-expression (1)
- genetic dissection (1)
- genetics (1)
- genome assembly (1)
- genotype (1)
- geographic biases (1)
- geographical variation (1)
- global dataset (1)
- gonad development (1)
- gut microbiota (1)
- halophilic fungus (1)
- heterozygosity (1)
- high resolution visualisation (1)
- high-osmolarity glycerol (HOG) (1)
- histone γH2AX (1)
- honeybee (1)
- host cells (1)
- hour-glass (1)
- hourglass clock (1)
- human (1)
- human ectoparasite (1)
- humans (1)
- hyperexpression techniques (1)
- hypothalamus (1)
- hypoxia-inducible factor 3A (1)
- iNOS (1)
- image data (1)
- image processing (1)
- immune genes (1)
- immune response (1)
- immunoreactive neurons (1)
- in vitro Modell (1)
- in-vitro (1)
- induziert pluripotente Stammzelle (1)
- inflammation (1)
- inflammatory bowel disease (1)
- innate immune system (1)
- innexins (1)
- insects (1)
- insulin (1)
- insulin resistance (1)
- intensification (1)
- interaction (1)
- intracellular membranes (1)
- jumping spiders (1)
- junction proteins (1)
- land-use change (1)
- landscape compositionv (1)
- leaf beetle (1)
- learning (1)
- legionary ants (1)
- light-induced gene expression (1)
- light-trapping (1)
- lipid desaturation (1)
- lipidomics (1)
- liver metastasis (1)
- lncRNAs (1)
- localization micoscopy (1)
- locomotor activity (1)
- lungfish (1)
- lymphocytes (1)
- mRNA (1)
- macroecology (1)
- macrophages (1)
- marrow stromal cells (1)
- mathematical modeling (1)
- matrix metalloproteinases (1)
- melanoma (1)
- meliponines (1)
- membrane biophysics (1)
- membrane proteins (1)
- memory (1)
- memory formation (1)
- mesenchymal stem-cells (1)
- metabolism (1)
- metagenomics (1)
- miRNAs (1)
- mice (1)
- microRNA (1)
- microbiology (1)
- microglomeruli (1)
- microscopy (1)
- mitogen activated protein kinase (MAPK) (1)
- modeling (1)
- molecular biology (1)
- monoclonial gammopathy (1)
- monocytes (1)
- moths (1)
- mouse (1)
- mouse models (1)
- mouse-brain (1)
- multimodal (1)
- multiple sequence alignments (1)
- multipotente Stammzelle (1)
- mushroom body (1)
- mutation detection (1)
- neoadjuvant (1)
- nervous-system (1)
- nervous-sytem (1)
- neural circuits (1)
- neural stem-cells (1)
- neurogenic locus notch homolog (1)
- neuroimaging (1)
- neuronal plasticity (1)
- neuropeptides (1)
- neutrophils (1)
- non-crop habitats (1)
- non-invasive biomarkers (1)
- nurses (1)
- obesity (1)
- olfaction (1)
- oncolytic virus therapy (1)
- oxidative stress (1)
- pacbio correction (1)
- parasitic cell cycles (1)
- parasitic diseases (1)
- parasitic life cycles (1)
- parasitology (1)
- peripheral-blood (1)
- phenotype (1)
- phosphorylation (1)
- photoactivation (1)
- photoperiodic time mesurement (1)
- phototransduction (1)
- phyllosphere (1)
- physiological traits (1)
- piRNA (1)
- pitcher-plant mosquito (1)
- plasticity (1)
- polarization vision (1)
- pollen analysis (1)
- potassium (1)
- precedes multiple-myeloma (1)
- prey selection (1)
- progenitors (1)
- promoter affinity (1)
- promoter invasion (1)
- prostate cancer (1)
- protein phosphorylation (1)
- protein-protein interaction (1)
- proteomes (1)
- proteomic analysis (1)
- protocadherin gamma cluster (1)
- protophormia terraenovae (1)
- pyramidal neurons (1)
- queens (1)
- radiation sensitivity (1)
- rainforest (1)
- reactive oxygen species (1)
- receptor tyrosine kinase (1)
- receptor tyrosine kinases (1)
- recombinat-human-erythropoietin (1)
- reconstruction (1)
- repeats (1)
- reproductive character displacement (1)
- reproductive diapause (1)
- resolution limit (1)
- resource availability (1)
- retinal dystrophies (1)
- retinoblastoma protein (1)
- rhythmic components (1)
- risk factor (1)
- salinity stress (1)
- salmonids (1)
- sampling bias (1)
- sampling method (1)
- sarcopterygian fish (1)
- semi-natural habitats (1)
- sequestration (1)
- serotonin transporter (1)
- sex pheromone (1)
- signal peptides (1)
- signaling (1)
- signaling pathway (1)
- single-molecule biophysics (1)
- sky-compass orientation (1)
- sleep (1)
- small RNA-sequencing (1)
- small cell lung cancer (1)
- sodium (1)
- software (1)
- somatic mutations (1)
- somatische Mutationen (1)
- speciation (1)
- species diversification (1)
- sperm head formation (1)
- spermiogenesis (1)
- spillover (1)
- stage specific regulation (1)
- stalking predators (1)
- structure (1)
- structured illumination microscopy (1)
- super-resolution imaging (1)
- super-resolution microscopy (1)
- survival (1)
- swimming (1)
- synaptic connections (1)
- synapticplasticity (1)
- synaptische Funktion (1)
- systemic inflammatory response syndrome (1)
- targets (1)
- taxonomic biases (1)
- taxonomy (1)
- temperature (1)
- thermal adaptation (1)
- tool (1)
- trafficking (1)
- trans-splicing (1)
- transcriptional profiling (1)
- transcriptome (1)
- transcriptome analysis (1)
- transposable elements (1)
- trisomy 21 (1)
- tropical ecology (1)
- trypanosoma brucei gambiense (1)
- undetermined significance (1)
- unstructured data (1)
- unstrukturierte Daten (1)
- urbanization (1)
- vertebrates (1)
- vesicles (1)
- viscosity (1)
- visuell (1)
- wasp-mimicking (1)
- whole genome duplications (1)
- whole genome sequencing (1)
- whole-genome shotgun sequencing (1)
- wild plant pollination (1)
- wyeomyia smithii (1)
- xylem loading (1)
Institute
- Theodor-Boveri-Institut für Biowissenschaften (107) (remove)
Sonstige beteiligte Institutionen
Die Blut-Hirn-Schranke (BHS) stellt eine der dichtesten und wichtigsten Barrieren zwischen Blutzirkulation und Zentralnervensystem (ZNS) dar. Sie besteht aus spezialisierten Endothelzellen, welche die zerebralen Kapillaren auskleiden und durch sehr dichte Tight Junctions (TJs) miteinander verbunden sind. Weitere Komponenten der dynamischen Blut-Hirn-Schrankenbarriere stellen Perizyten, Astrozyten, Neurone und Mikrogliazellen dar, welche zusammen mit der extrazellulären Matrix der Basalmembran der Gehirnkapillaren und den zuvor genannten Endothelzellen ein komplexes regulatorisches System, die so genannte neurovaskuläre Einheit bilden (Hawkins und Davis 2005).
Die Hauptfunktionen der BHS lassen sich in drei Untergruppen untergliedern, die physikalische, metabolische und Transport-Barriere (Neuhaus und Noe 2010). Hauptsächlich dient die BHS der Aufrechterhaltung der Homöostase des ZNS und dem Schutz vor neurotoxischen Substanzen sowie Pathogenen, wie Bakterien und Viren. Zudem ist sie auch für die Versorgung der Neuronen mit Nährstoffen und regulierenden Substanzen sowie den Efflux von Stoffwechselendprodukten des ZNS zurück ins Blut verantwortlich. Für die Entwicklung von Medikamenten zur Behandlung von neurodegenerativen Erkrankungen, wie Morbus Alzheimer, Morbus Parkinson und Multiple Sklerose oder Gehirntumoren, stellt die Dichtigkeit der BHS gegenüber Substanzen und die hohe metabolische Aktivität der Endothelzellen aber ein großes Problem dar. Viele Medikamente sind nicht in der Lage in ausreichender Konzentration die BHS zu überwinden, um an ihren Wirkort zu gelangen oder werden vor dem Transport metabolisiert und die Wirksamkeit dadurch eingeschränkt. Weiterhin spielen auch Defekte der BHS eine entscheidende Rolle in der Beeinflussung der Pathogenese vieler ZNS-Erkrankungen.
Aufgrund des hohen Bedarfs an geeigneten Testsystemen in der Grundlagen- sowie präklinischen Forschung für Medikamentenentwicklung und Infektionsstudien wurden eine Vielzahl unterschiedlicher BHS-Modelle entwickelt. Neben in silico-, azellulären in vitro- und in vivo-Modellen sind auch zahlreiche zellbasierte Modelle der BHS entwickelt worden. Standardisierte Modelle auf Basis immortalisierter
Zelllinien jedoch weisen nur eine inhomogene TJ-Expression auf und verfügen meist
über eine geringe Barriereintegrität, erfasst über transendotheliale elektrische Widerstände (TEER)
unter 150
· cm2 (Deli et al. 2005). Im Vergleich dazu wurden in Tierexperimenten TEER-Werte
von mehr als 1500
· cm2 an der BHS gemessen (Butt et al. 1990; Crone und Olesen 1982). Die
Verfügbarkeit humaner primärer BHS-Zellen ist sehr limitiert und ihr Einsatz nicht nur im Hinblick
auf ethische Aspekte bedenklich. Humane Gehirnzellen können z. B. aus Biopsie- oder Autopsiematerial
von Patienten mit Epilepsie oder Gehirntumoren isoliert werden. Allerdings besteht hier
das Risiko, dass die isolierten Zellen krankheitsbedingt verändert sind, was die Eigenschaften der
BHS-Modelle erheblich beeinflussen kann.
Eine Alternative, die diese Probleme umgeht, ist die Verwendung von humanen induziert pluripotenten
Stammzellen (hiPSCs), um standardisierte humane BHS-Modelle unter reproduzierbaren
Bedingungen bereitzustellen.
Im Rahmen dieser Arbeit ist es gelungen, hiPSCs in vitro nach etablierten und standardisierten Methoden
in Endothelzellen der BHS, neurale Stammzellen (hiPS-NSCs) sowie Astrozyten (hiPS-A)
zu differenzieren (Lippmann et al. 2012; Lippmann et al. 2014; Wilson et al. 2015; Yan et al. 2013;Reinhardt et al. 2013) und zum Aufbau der Modelle einzusetzen. Die Endothelzellen wurden mit
Hilfe protein- und genbasierter Nachweismethoden auf das Vorhandensein von endothelzellspezifischen
TJ-Markern sowie spezifischen Transportern untersucht und funktionell charakterisiert. Die
Kryokonservierung der hiPS-EC-Progenitoren, die im Rahmen der vorliegenden Arbeit entwickelt
wurde, ermöglicht eine größere räumliche und zeitliche Flexibilität beim Arbeiten mit den stammzellbasierten
Modellen sowie das Anlegen standardisierter Zellbanken. Weiterhin wurden multipotente
NSCs aus fetalen Gehirnbiopsien isoliert (fNSCs) und als Kontrollkulturen zu den hiPS-NSCs
für den Aufbau von BHS-Modellen eingesetzt.
Mit dem Ziel die in vivo-BHS bestmöglich zu imitieren und die Modelleigenschaften zu optimieren,
wurde ein Set aus zehn unterschiedlichen BHS-Modellen basierend auf primären Zellen, hiPSCs
und fNSCs analysiert. Der Aufbau der BHS-Modelle erfolgte unter Verwendung von Transwellsystemen.
Durch die systematische Untersuchung des Einflusses der unterschiedlichen Zelltypen der
neurovaskulären Einheit auf die Barriereintegrität und Genexpression des BHS-Endothels, konnten
die Quadrupel-Kulturen mit Perizyten, Astrozyten und hiPS-NSCs als die Kultur mit den physiologischsten
Eigenschaften identifiziert werden. Auf Grund der signifikant erhöhten TEER-Werte
von bis zu 2500
· cm2 und einer um mindestens 1,5-fachen Steigerung der Genexpression BHSrelevanter
Transporter und TJ-Moleküle gegenüber den Monokulturen, wurden diese Modelle für
weiterführende Studien ausgewählt.
Das Vorhandensein eines komplexen, in vivo-ähnlichen TJ-Netzwerkes, bestehend aus Occludin,
Claudin 1, 3, 4 und 5, konnte mittels quantitativer Realtime-PCR, Western Blot sowie ultrastruktureller
Analyse in der Gefrierbruch- und Raster-Elektronenmikroskopie nachgewiesen werden.
Neben der Begrenzung der parazellulären Permeabilität, welche über die geringe Permeation von
FITC-Dextran (4 kDa und 40 kDa), Fluoreszein und Lucifer Yellow nachgewiesen wurde, stellt die
BHS ebenfalls eine Barriere für den transzellulären Transport von Substanzen dar. Eine Beurteilung
der Modelle hinsichtlich der Qualifikation für die Nutzung im Wirkstoffscreening wurde mit
Hilfe von Transportversuchen unter dem Einsatz von BHS-relevanten Referenzsubstanzen durchgeführt.
Die Klassifikation der Testsubstanzen erfolgte analog ihrer Permeationsgeschwindigkeiten:
Diazepam und Koffein gelten als schnell transportierte Wirkstoffe, Ibuprofen, Celecoxib und Diclofenac
werden mit einer mittleren Geschwindigkeit über die BHS transportiert und Loratadin sowie
Rhodamin 123 sind langsam permeierende Substanzen. Innerhalb der Versuche mit den Quadrupelkulturen
wurde diese Reihenfolge bestätigt, lediglich für Koffein wurde ein signifikant niedrigerer
Permeationskoeffizient verglichen mit der Monokultur erzielt.
Der Einsatz der hiPSC-Technologie ermöglicht es zudem, aus einer Stammzelllinie große Mengen
an humanen somatischen Zelltypen zu generieren und für gezielte Anwendungen bereitzustellen.
Es konnte im Rahmen dieser Arbeit gezeigt werden, dass mit Hilfe eines eigens für diese Zwecke
konstruierten Rührreaktorsystems eine reproduzierbare Expansion der hiPSCs unter definierten Bedingungen
ermöglicht wurde. Basierend auf dieser Grundlage ist nun ein Hochdurchsatz-Screening
von Medikamenten denkbar.
Die in dieser Arbeit präsentierten Daten belegen die Etablierung eines stammzellbasierten in vitro-
Quadrupelmodels der humanen BHS, welches über in vivo-ähnliche Eigenschaften verfügt. Die
Anforderungen, die an humane BHS-Modelle gestellt werden, wie die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse,
eine angemessene Charakterisierung, welche die Untersuchung der Permeabilität von Referenzsubstanzen
einschließt, die Analyse der Expression von BHS-relevanten Transportermolekülen sowie die solide und physiologische Morphologie der Zellen, wurden erfüllt.
Das etablierte BHS-Modell kann in der Pharmaindustrie für die Entwicklung von Medikamenten
eingesetzt werden. Ausreichend qualifizierte Modelle können hier in der präklinischen Forschung
genutzt werden, um Toxizitäts- und Transportstudien an neu entwickelten Substanzen durchzuführen
und eine bessere in vitro-in vivo-Korrelation der Ergebnisse zu ermöglichen oder Mechanismen
zu entwickeln, um die BHS-Barriere gezielt zu überwinden.