Blitzlicht Zytotoxizitätstestung
dulierender Pharmaka, die sich als konsistent mit tierexperimentellen bzw. publizierten Daten erwiesen. So wurde für den spannungsaktivierten L-Typ Calcium-Kanal-Blocker Isradipine (Abb. 1A) ein IC50-Wert von 19,7 nM bezogen auf die normalisierte Schlagaktivität und von 42,3 nM bezogen auf die Amplitude ermittelt. Diese Werte sind konsistent zu entsprechenden halbmaximalen Inhibitorkonzentrationen, die an isoliertem Kaninchenherz bestimmt wurden. Auch für Herzfrequenz-steigernde CalciumKanal-Agonisten wie S-(–) BayK 8644 lieferte die Messung mit dem RCTA Cardio Instrument eine Dosis-Wirkungsbeziehung (Abb. 1B), die konsistent mit den in der Literatur beschriebenen Daten ist.
Für den Hemmstoff spannungsabhängiger Natriumkanäle Tetrodotoxin konnte die erwartete dosisabhängige Abnahme der Herzschlagfrequenz gemessen werden (Abb. 1C). Behandlung der Cor.At-Zellen mit dem ERGKanal-Blocker E4031 führte in einem Konzentrationsbereich von 200 nM bis 800 nM zu den charakteristischen Arrhythmien mit verlängerter Schlagdauer und Plateau-Oszillationen, die auch von hERG-Inhibitoren induziert werden (Abb. 1D). Die mit dem RCTA Cardio Instrument ermittelten Parameter erwiesen sich auch hier konsistent zu Daten, die mithilfe von Patch Clamp-Ableitungen, dem derzeitigen experimentellen Standard, ermittelt worden waren. Daneben wurde auch geprüft, ob sich die Wirkung von Agonisten des b-adrenergen Rezeptors mit dem RTCA Cardio Instrument mes-
sen lässt. Über die Rezeptor-Aktivierung wird die neurohormonale Regulation der Kontraktilität und der Schlagrate des Herzens vermittelt. Behandlung mit dem Rezeptor-Agonisten Isoproterenol erhöhte dosisabhängig die Schlagfrequenz in Cor.At®-Kardiomyozyten und verlängerte die Schlagdauer (Abb. 1E). Der zur Charakteristik von S-(–) BayK 8644 ähnliche Effekt ist konsistent mit der Beobachtung, das der b-adrenergen Rezeptor L-Typ Calciumkanäle aktiviert.
Einsatz des RTCA Cardio Instrumentes in präklinischen Sicherheitsstudien Um den Nutzen des RTCA Cardio Instrumentes im präklinischen Toxizitätsscreening zu
Schlagcharakteristika ohne Substanzeinwirkung Schlagcharakteristika nach Substanzeinwirkung
Abb. 1: Mit dem RTCA Cardio Instrument erfasste Schlagaktivität und „Cell index“ (CI) von Cor.At-Zellen zu verschiedenen Zeiten nach Aussaat der Zellen (0ben links). Die Schlagrate ist in 1/min, die Amplitude in DCI angegeben. Daten aus dem Durchschnittswert von je acht Wells ± Standardabweichung wurden zugrundegelegt. (A-E) Pharmakologische Untersuchung von Ionenkanal- und Nicht-Ionenkanal-Targets. Nach Aussaat in die E-Plate Cardio 96 wurden die Schlagcharakteristika von Cor.At®-Zellen über drei Tage bei ansteigendenden Substanzkonzentrationen beobachtet. (A) Isradipin, ein L-Typ spannungsabhängiger Calciumkanal-Inhibitor, (B) (S)-(-)Bay K 8644, ein L-Typ spannungsabhängiger Calciumkanal-Agonist, (C) Tetrodotoxin (TTX), ein Inhibitor spannungsabhängiger Na+-Kanal-Blocker, (D) E4031, ein ERG-Typ Kalium-Kanal-Hemmstoff, (E) Isoproterenol, ein Agonist des beta-adrenergen Rezeptors. 24 | 12. Jahrgang | Nr. 1/2011
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LABORWELT
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