Auf unserer Webseite verwenden wir Cookies, die unter „Cookie-Einstellungen anpassen“ näher beschrieben werden. Notwendige Cookies werden für grundlegende Funktionen der Webseite benötigt, um eine optimale Nutzung zu ermöglichen. Dadurch ist gewährleistet, dass die Webseite einwandfrei funktioniert. Darüber hinaus können Sie Cookies für Statistikzwecke zulassen. Diese ermöglichen es uns, die Webseite stetig zu verbessern und Ihr Nutzererlebnis zu optimieren. Ihre Einwilligung zur Nutzung der Statistik-Cookies ist freiwillig und kann in der Datenschutzerklärung dieser Webseite unter „Cookie-Einstellungen“ jederzeit widerrufen werden.
Datenschutzerklärung
Impressum
Eine Proof-of-Principle-Studie zur Wirkung von Botulinum Toxin A in Nerv-Muskel-Gewebekulturen
Projekt
Förderkennzeichen: BfR-ZEBET-08-1328-456
Laufzeit: 01.10.2010
- 30.04.2013
Forschungszweck: Projektvorbereitende Maßnahme
Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer Gewebekultur-basierten in vitro-Methode, damit die Anzahl von Tierversuchen, die zur Wirksamkeitsbestimmung von Botulinum Neurotoxin A durchgeführt werden, verringert werden kann. In kombinierten organotypischen Gewebekulturen, die aus dem Rückenmark und der umgebenden quergestreiften Muskulatur von Mäusen gewonnen werden, sind spontane Muskelkontraktionen zu beobachten. Diese Muskelaktivität wird hauptsächlich durch motorische Neurone des Rückenmarks induziert, die über synaptische Kontakte mit den Muskelzellen direkt verbunden sind. Die vorliegende Studie testet die Hypothese, dass diese Muskelkontraktionen durch Botulinum Toxin A gehemmt werden.
Die Wirkung von Botulinum Toxin A wurde an 35 Zellkulturen überprüft, die aus dem Rückenmark und dem umgebenden Muskelgewebe von embryonalen Mäusen gewonnen wurden. 32 Kulturen dienten als interne Kontrolle und wurden einer Scheinbehandlung unterzogen. 24, 48 und 72 Stunden nach dem Beginn der Tests war die Muskelaktivität in scheinbehandelten Gewebekulturen und in Präparaten mit Botulinum Toxin A-Behandlung signifikant verschieden (Kruskal-Wallis Test, p-Werte für 24, 48 und 72h: 1.8x10-5, 1.9x10-2 und 6.0x10-4). Mehr als 50% der dem Toxin exponierten Kulturen zeigten Aktivitätswerte unterhalb von 0.15 Hz, während die mittlere Aktivität vor der Applikation des Neurotoxins 1.58 Hz betrug. Eine kleinere Untergruppe der Zellkulturen wurde jedoch durch Botulinum Toxin nur schwach oder gar nicht gehemmt. Die Ursachen dieser Resistenz sind nicht bekannt. Die in scheinbehandelten Zellkulturen gemessenen Aktivitätsraten folgten einer Normalverteilung, was für die mit Botulinum Toxin inkubierten Präparate nicht zutraf. Eine Erholung der Muskelaktivität war in der mit Botulinum Toxin behandelten Gruppe auch nach 72 Stunden nicht zu beobachten. Diese Ergebnisse implizieren, dass es prinzipiell möglich ist, die Wirksamkeit von Botulinum Toxin A mit Hilfe von Untersuchungen an Nerv-Muskel-Gewebekulturen zu quantifizieren. Zudem wurden unterschiedliche Konzentrationen des Botulinum Toxin A-Präparates Xeomin® untersucht, um die Empfindlichkeit des Testsystems zu bewerten. Die Dosierung des Toxins wurde im Konzentrationsbereich von 1-50 Maus-LD50-Einheiten variiert. Die Anwendung von Botulinum Toxin A führte zu einer statistisch signifikanten Verminderung der Muskelaktivität, die um ca. 90% verringert wurde. Die Detektionsgrenze des Testsystems liegt schätzungsweise bei 2 Maus-LD50-Einheiten. Aus den Resultaten der Studie wird gefolgert, dass Untersuchungen an ca. 30 Zellkulturen ausreichend sein sollten, um zu beurteilen, ob das Neurotoxin in entsprechender Dosierung (2 Maus-LD50-Einheiten oder höher) in einer Testlösung enthalten ist. Die Anzahl an Zellkulturen, die aus einem Donortier gewonnen werden kann, schwankt zwischen 30-50.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Biotechnologie
