Inhalativ verabreichte Wirkstoffe müssen nach der Applikation in die Lunge zunächst die Epithelzellen überwinden, um an den eigentlichen Wirkort zu gelangen. Das Team der MedUni Wien hat nun zwei Transport-Proteine identifiziert, die die Durchlässigkeit der Lungenepithel-Barriere für bestimmte Arzneistoffe beeinflussen können. Eine Hemmung dieser Transporter, konnte die Menge von inhalativ verabreichten Wirkstoffen am Zielort erhöhen.

Zur Erklärung: Wissenschaftler:innen gehen davon aus, dass die Durchlässigkeit der Lungen-Epithelzellen für die Arzneistoff-Moleküle besser durchlässig sind als beispielsweise die Blut-Hirn-Schranke. „Es ist bekannt, dass Lungen-Epithelzellen Transport-Proteine exprimieren, wie P-glycoprotein (P-gp) und Breast Cancer Resistance Protein (BCRP), die theoretisch die Durchlässigkeit der Lungenepithel-Barriere für bestimmte Arzneistoffe verringern könnten“, so das Team. Der Effekt der Transport-Proteine auf die Lungenaufnahme von inhalierten Arzneistoffen war jedoch aufgrund mangelnder experimenteller bislang weitgehend unbekannt.

Effekt der Transport-Proteine erstmals verdeutlicht

In einer aktuellen Untersuchung, welche im „Journal of Controlled Release“ veröffentlicht wurde, konnte das Team anhand von PET Imaging im Tiermodell erstmals zeigen, dass P-gp und BCRP einen ähnlichen Effekt an der Lungenepithel-Barriere wie an der Blut-Hirn Schranke ausüben. „Bei gleichzeitigem Fehlen von P-gp und BCRP-Aktivität war die Lungen- und die Gehirnaufnahme eines Modell P-gp/BCRP Substrats substantiell erhöht. Diese Daten führen zum Schluss, dass P-gp und BCRP an der Lungenepithel-Barriere eine wichtige Rolle für die Wirksamkeit von bestimmten inhalativ verabreichten Arzneistoffen spielen könnten.“ Künftig könnten die Erkenntnisse dafür sorgen, dass inhalative Wirkstoffe noch besser wirken und die Anwendung optimiert werden kann.