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Das P-Glykoprotein (P-GP) ist ein Transportprotein aus der Familie der sogenannten ABC-Transporter (ATP-Binding-Cassette-Transporter). Diese Proteine sind bei einer Reihe von Tieren, Pflanzen, Pilzen und Bakterien in Zellmem*branen lokalisiert und transportieren die unterschiedlichsten Substanzen gegen ein Konzentrationsgefälle aktiv durch diese hindurch. Dabei wird Energie aufgewendet, die aus der Hydrolyse von ATP gewonnen wird.
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Das P-Glykoprotein kommt vor allem in Epithelgeweben vor, die eine Ausscheidungsfunktion besitzen, zum Beispiel in Leber, Nieren, Dünn- und Dickdarm, Bauspeicheldrüse, aber auch in der Plazenta sowie in den Blut-Hirn- und Blut-Testis-Schranken. Es ist dort an der apikalen, also der nach außen gerichteten beziehungsweise dem Lumen zugewandten Membran lokalisiert.
Die Substrate von P-GP sind meist lipophile oder amphiphile Verbindungen mit einer Masse von 400 bis etwa 2000 Da, zum Beispiel Nahrungsbestandteile, Umweltgifte, Hormone, Aminosäuren, Zucker, Peptide und viele Arzneistoffe. Die physiologische Funktion des P-GP besteht darin, den Organismus vor potenziell schädlichen Fremdstoffen (Xenobiotika) zu schützen, indem es diese Substrate aus dem Zellinnern nach außen transportiert und deren Anreicherung verhindert.
So werden über die Blut-Hirn-Schranke neurotoxische Stoffe, zum Beispiel bestimmte Medikamente, aus den Gehirnzellen in den Blutkreislauf zur metabolischen Entsorgung ausgeschleust. Im Magen-Darm-Trakt begrenzt das P-Glykoprotein die Aufnahme von Arzneistoffen durch deren Efflux aus den Enterozyten in das Darmlumen. In der Leber und den Nieren fördert das P-GP die Ausscheidung aus den Hepatozyten in die Galle beziehungsweise aus den proximalen Tubuluszellen der Niere in den Urin.
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Die Transportfunktion des P-GP kann durch eine Reihe von Stoffen gehemmt oder verstärkt werden, was wiederum die Bioverfügbarkeit von Arzneistoffen erhöhen kann.
Induktoren können hingegen die Ausscheidung von Arzneimitteln beschleunigen und deren Bioverfügbarkeit reduzieren. Beispiele für Inhibitoren sind bestimmte Antiarrhythmika, HIV-Medikamente, Calciumantagonisten, Immunsuppressiva, Steroide oder bestimmte Antibiotika. Als Induktoren wirken zum Beispiel Johanniskraut oder das Antiinfektivum Rifampicin.
Zwischen Arzneistoffen, die Subs*trate beziehungsweise Induktoren oder Inhibitoren des P-Glykoproteins sind, kann es zu Interaktionen kommen. Eine seit Langem bekannte und wichtige Wechselwirkung besteht zwischen dem Antiarrhythmikum Chinidin und dem Herzglykosid Digoxin. Dabei hemmt Chinidin die Transportfunktion des P-Glykoproteins im Darm und in den Nieren. Bei einer Comedikation mit Digoxin wird dieses verlangsamt ausgeschieden. Dadurch steigt die Konzentration des Herzglykosids und es kann zu kardialen oder neurotoxischen Nebenwirkungen kommen.
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Das beim Menschen vorkommende P-Glykoprotein ist das Produkt des sogenannten MDR-1-Gens (ABCB1-Gen), das auf Chromosom 7 lokalisiert ist. Dieses Gen liegt infolge verschiedener Muta*tionen in der Bevölkerung in mehreren genetischen Varianten vor. Dieser sogenannte Polymorphismus kann dazu führen, dass die codierten Transportproteine unterschiedliche Aktivität und damit auch ein unterschiedliches Potenzial zur Aufnahme oder Abgabe von Fremdstoffen aufweisen.
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