|
|
Oxidace ellipticinu lidskými cytochromy P450 exprimovanými v prokaryotním a eukaryotním systému
Vejvodová, Lucie ; Stiborová, Marie (vedoucí práce) ; Hýsková, Veronika (oponent)
Ellipticin, protinádorový alkaloid, představuje léčivo, jehož mechanismus účinku je založen na interkalaci do DNA, inhibici topoisomerasy II a na tvorbě kovalentních aduktů s DNA prostřednictvím enzymové aktivace cytochromy P450 a/nebo peroxidasami. Ellipticin je oxidován cytochromy P450 až na pět metabolitů (7-hydroxy-, 9-hydroxy-, 12-hydroxy-, 13- hydroxyellipticin a N2 -oxid ellipticinu). Z těchto metabolitů jsou 9-hydroxy- a 7- hydroxyellipticin považovány za detoxikační metabolity, zatímco 12-hydroxyellipticin, 13- hydroxyellipticin a N2 -oxid ellipticinu za aktivační metabolity, které jsou zodpovědné za tvorbu kovalentních aduktů s DNA. V diplomové práci byla testována efektivita lidských rekombinantních cytochromů P450 exprimovaných v eukaryotním (SupersomesTM ) a dvou prokaryotních expresních systémech (Bactosomes) v oxidaci ellipticinu. Cytochromy P450 exprimované v prokaryotních systémech se lišily v množství "koexprimované" NADPH:CYP reduktasy. Vzniklé metabolity ellipticinu byly analyzovány metodou HPLC. Výsledky získané v diplomové práci demonstrují, že lidské cytochromy P450 CYP2C9/2D6/2C19 exprimované v prokaryotním nebo eukaryotním systému oxidují ellipticin za vzniku až čtyř metabolitů: 9-hydroxy-, 12-hydroxy-, 13-hydroxyellipticinu and N2 -oxid ellipticinu. Jejich účinnost se ale...
|
|
|
Metabolismus karcinogenů a léčiv monooxygenasovým systémem
Moserová, Michaela ; Stiborová, Marie (vedoucí práce) ; Entlicher, Gustav (oponent) ; Čeřovská, Noemi (oponent)
Ellipticin, alkaloid z rostlin čeledi Apocynaceae, vykazuje významný protinádorový a anti-HIV účinek. Je pro-léčivem, jehož farmakologická účinnost a vedlejší genotoxické účinky závisí na metabolické aktivaci cytochromy P450 (CYP) a peroxidasami (Px). Z toho důvodu bylo cílem disertační práce poznání příspěvku jednotlivých CYP a Px k oxidaci ellipticinu v různých tkáních (játra, plíce a ledviny) laboratorního potkana, který byl vybrán jako vhodný model ilustrující osud ellipticinu v lidském organismu. Dále byly využity mikrosomální systémy myší s "deletovanou" reduktasou v játrech (HRNTM ) a myší kotrolní linie (WT) a purifikované enzymy CYP1A1 a 3A4. Sledován byl i vliv cytochromu b5 na produkci jednotlivých metabolitů (aktivačních a detoxikačních) ellipticinu a tvorba aduktů aktivovaného ellipticinu s DNA. Karcinogenní benzo[a]pyren (BaP) je po své aktivaci cytochromy P450 (CYPs) schopný kovalentní vazby na DNA. Sledovali jsme jeho schopnost tvorby aduktů s DNA a indukce enzymů CYP a NADPH:CYP reduktasy (RED) v myších játrech, hlavním orgánu tvorby aduktů BaP s DNA. CYP1A1 je označován za nejdůležitější enzym v metabolické aktivaci BaP. V práci jsme sledovali vliv jednotlivých složek systému monooxygenas se smíšenou funkcí (MFO systému) na metabolismus BaP. V disertační práce byly využity mikrosomální...
|
|
|
Modulace aktivit a exprese enzymů metabolisujících ellipticin inhibitorem histondeacetylas trichostatinem A
Kopejtková, Barbora
Inhibitor histondeacetylas trichrostatin A (TSA) zvyšuje toxicitu protinádorového léčiva ellipticinu vůči lidským neuroblastomovým buněčným liniím. Mechanismus tohoto působení však není znám. Jedním z možných mechanismů je rozvolnění struktury chromatinu, a tím zpřístupnění DNA pro modifikaci. Cílem předkládané diplomové práce bylo studium dalšího z možných mechanismů vysvětlujícího tento dříve popsaný jev. Jedná se o odpověď na otázku, zda TSA neovlivňuje cytotoxicitu ellipticinu vůči neuroblastomům modulací aktivity a exprese cytochromů P450 a peroxidas. Tedy enzymů zodpovědných za míru cytotoxicity ellipticinu vůči nádorovým buňkám. Trichostatin A neovlivňuje oxidaci ellipticinu cytochromy P450 ve směru tvorby jak aktivačních, tak detoxikačních metabolitů tohoto protinádorového léčiva. Při oxidaci ellipticinu peroxidasami TSA zvyšuje tvorbu majoritního metabolitu ellipticinu, dimeru ellipticinu, který je metabolitem detoxikačním. TSA neovlivňuje aktivity CYP1A1, CYP1A2, CYP3A, které významně participují na oxidaci ellipticinu. Trichostatin A působí na expresi enzymů oxidujících ellipticin v neuroblastomových buněčných liniích. V kombinaci s ellipticinem v lidských neuroblastomových buněčných liniích UKF-NB-3 a UKF-NB-4 indukuje expresi CYP1A1 a CYP3A4 a naopak inhibuje expresi laktoperoxidasy.
|
|
|
Mechanismus působení protinádorových léčiv v neuroblastomech
Groh, Tomáš
Nádorové buňky se obvykle dokážou dynamicky adaptovat na stresové hypoxické prostředí, které je způsobené nedokonalou vaskularizací nádoru. V disertační práci bylo zjištěno, že neuroblastomové nádorové linie UKF-NB-3 a UKF-NB-4 se na hypoxii adaptují zvýšením acetylace histonů. Zvýšená acetylace je obecně spojována s rozvolněním chromatinové struktury, a tím i s transkripční aktivací genů. Dále bylo zjištěno, že hypoxie v těchto liniích mění expresi proteinu transkripčního faktoru N-myc, který je důležitý pro vývoj neuroblastomů. Zodpovědný je i za metabolickou adaptaci, zvýšenou agresivitu a horší prognózu onemocnění. Inhibitory histondeacetylas (HDAC) jsou slibné látky s protinádorovým účinkem. Mohou indukovat zástavu buněčného cyklu, diferenciaci či programovanou buněčnou smrt v sensitivních nádorech. V práci byl studován vliv inhibitoru HDAC, valproátu, na expresi proteinů transkripčních faktorů N-myc a faktoru 1α indukovaného hypoxií (HIF-1α), důležitých pro proliferaci nádorových buněk. Testovaný inhibitor HDAC způsoboval snížení exprese obou transkripčních faktorů, což potvrzuje jeho protinádorový efekt. Protein CD133 je spojován s fenotypem kmenových nádorových buněk. V disertační práci bylo zjištěno, že zvýšená exprese proteinu CD133 po kultivaci buněk UKF-NB-3 s valproátem je spojená s...
|
|
|
Studium vlastností protinádorových léčiv ellipticinu, etoposidu a doxorubicinu ve formě nanočástic
Lengálová, Alžběta
Možnosti protinádorové léčby, které jsou v současné době dostupné, jsou nedostačující a vyžadují zdokonalení. Jednou ze strategií pro zlepšení protinádorové terapie je použití nanočástic. Enkapsulací léčiv do nanotransportérů dojde ke zvýšení efektivity působení léčiva na nemocnou tkáň a snížení nežádoucích vedlejších účinků. Pro posouzení možného uplatnění této technologie byly v této práci studovány dvě formy nanočástic: uhlíkové nanotrubice (multi-walled carbon nanotubes, MWCNT) a apoferritin. Zjišťováno bylo, zda jsou daná cytostatika (ellipticin, etoposid a doxorubicin) na tyto nanotransportéry vázána a jak jsou z nich uvolňována, a to zejména v závislosti na pH. Vzhledem k tomu, že pH nádorových buněk je nižší než je pH buněk zdravých, bylo by výhodné, aby byla léčiva z nanočástic uvolňována při tomto nižším pH, zatímco při pH fyziologickém by k uvolnění léčiva nedocházelo. Ze získaných výsledků vyplývá, že v případě ellipticinu skutečně při pH 5.0 dochází k jeho postupnému uvolňování z nanotrubic MWCNT i apoferritinu, zatímco při pH 7.4 je jeho interakce s nanočásticemi stabilní. Ellipticin uvolněný z nanotrubic MWCNT je aktivován mikrosomálními enzymy na reaktivní metabolity (13- hydroxyellipticin a 12-hydroxyellipticin), které tvoří adukty s DNA. Získané výsledky naznačují, že obě...
|
|
|
Mechanismus působení protinádorového léčiva ellipticinu v cílových tkáních jeho účinku
Mrízová, Iveta
Ellipticin je alkaloid čeledě Apocynaceae, který vykazuje významný protinádorový a anti-HIV účinek. Na metabolismu ellipticinu se podílí cytochromy P450 (CYP) a peroxidasy za vzniku aktivačních a detoxifikačních metabolitů. Již v dřívějších pracích byly identifikovány jednotlivé isoformy CYP, které se podílí na oxidaci ellipticinu v různých tkáních (játra, plíce, ledviny) laboratorního potkana, vhodného modelu ilustrujícího osud ellipticinu v lidském organismu. V této diplomové práce byl studován vliv ellipticinu na obsah a aktivitu cytochromů P450 a na dalších složek MFO systému v tomto zvířecím modelu. Pro stanovení obsahu CYP a dalších složek MFO systému v isolovaných mikrosomech byly využity spektroskopické a elektrochemické metody. Pro stanovení katalytické aktivity CYP a NADPH:cytochrom P450 reduktasy byly využity reakce se specifickými substráty. Z výsledků vyplývá, že u zvířat premedikovaných ellipticinem dochází k zvýšení exprese i katalytické aktivity CYP podrodiny 1A ve všech testovaných orgánech (játra, ledviny, plíce). V játrech navíc dochází vlivem ellipticinu ke zvýšení exprese cytochromu b5 a zvýšení exprese a katalytické aktivity CYP3A. Podobně se i obsah a katalytická aktivita NADPH:cytochrom P450 reduktasy měnila v závislosti na premedikaci zvířat ellipticinem. Cytochrom P450 2S1...
|
|
|
Vliv protinádorových léčiv na expresi a aktivitu cytochromů P450 podrodiny 2C
Uher, Tomáš ; Dračínská, Helena (vedoucí práce) ; Feglarová, Tereza (oponent)
Metoda cílené terapie, založená na blokování metabolických drah důležitých pro růst, proliferaci a migraci tumorových buněk je v poslední době aplikována u mnoha druhů rakovinových onemocnění. Příkladem takového léčiva je cabozantinib, perorálně podávaný nízkomolekulární inhibitor tyrosinkinasových receptorů, regulující růst, angiogenezi a metastázi progresivních medulárních karcinomů štítné žlázy. Cíleně působící léčiva doplňují v rámci nádorové léčby cytostatika, mezi které patří ellipticin. Použití této látky v klinické praxi je nicméně omezeno její nízkou rozpustností a množstvím škodlivých účinků. V rámci této bakalářské práce byl studován vliv jednorázového podání cabozantinibu, ellipticinu či jejich kombinace na genovou a proteinovou expresi cytochromů P450 2C6 a 2C11 in vivo, významných biotransformačních enzymů v játrech potkana. Proteinová exprese byla zkoumána metodou Western blot s imunodetekcí, genová exprese byla stanovena prostřednictvím kvantitativní PCR. Zároveň byla určena enzymová aktivita CYP2C6 metodou 4'-hydroxylace diklofe- naku, aktivita CYP2C11 metodou 16α-hydroxylace testosteronu. V neposlední řadě byl studován přímý inhibiční účinek cabozantinibu na enzymovou aktivitu rekombi- nantní potkaní izoformy CYP2C11, in vitro. Bylo zjištěno, že exprese CYP2C6 a CYP2C11 v jaterní...
|
|
|
Protinádorová léčiva ve formě nanočástic a mechanismy potencující jejich protinádorovou účinnost
Meskařová, Veronika ; Indra, Radek (vedoucí práce) ; Bělonožníková, Kateřina (oponent)
Onkologická onemocnění jsou jedním z častých civilizačních chorob už po staletí. V 18. století byly popsány některé druhy rakoviny a navrhnuty první léčebné postupy. V současné době se pro léčbu rakoviny využívá onkochirurgie, chemoterapie, radioterapie, imunoterapie a hormonální léčba. Zároveň je snaha nalézt nová protinádorová léčiva, která cílí selektivněji na nádorové buňky. V poslední době se začala uplatňovat i nanomedicína. Tato bakalářská práce pojednává o minimalizaci vázanosti množství cytostatika ellipticinu na povrch nanotransportéru apoferritinu a docílení vyšší efektivity enkapsulace. V rámci práce byly studovány 2 typy apoferritinů při různých hmotnostních poměrech ku ellipticinu. Bylo zjištěno, že při nalezení vhodného hmotnostního poměru obou molekul lze minimalizovat vázanost a zvýšit účinnost enkapsulace. Při práci s komerčním apoferritinem byla vyšší enkapsulace a nižší vázanost ellipticinu na povrch při hmotnostním poměru 1:10. Naopak při práci s rekombinantním apoferritinem je vyšší enkapsulace a nižší vázanost ellipticinu u menšího poměru a to 1:2,5. Klíčová slova: onkologická onemocnění, protinádorová léčiva, nanomedicína, cytostatikum, nanotransportér, ellipticin, apoferritin
|
|
|
Studium vzájemného působení inhibitoru tyrosinkinas cabozantinibu a cytotoxického alkaloidu ellipticinu na expresi a aktivitu cytochromů P450 1A1, 1A2 a 1B1
Měkotová, Barbora ; Dračínská, Helena (vedoucí práce) ; Jeřábek, Petr (oponent)
Inhibitory tyrosinkinas jsou v posledních letech stále více využívány pro cílenou léčbu rakoviny, a to díky jejich schopnosti blokovat intracelulární signalizační dráhy, které jsou spojované s vývojem nádorů. Do této skupiny látek patří cabozantinib, který byl schválen pro léčbu karcinomu štítné žlázy a vykazuje účinnost proti několika dalším typům nádorových onemocnění. V protinádorové terapii se však velmi často používá kombinace více léčiv, což může mít za následek jejich vzájemné interakce zprostředkované cytochromy P450, které hrají hlavní roli v jejich metabolismu. Ačkoli tak může dojít k ovlivnění terapeutického účinku a vzniku nežádoucích účinků na organismus, nebylo doposud o vlivu cabozantinibu na biotransformační enzymy mnoho známo. V rámci této práce byl proto studován vliv cabozantinibu nejen samotného, ale také v kombinaci se známým cytostatikem ellipticinem na expresi a aktivitu cytochromů P450 1A1, 1A2 a 1B1 v játrech a ledvinách potkanů in vivo. Pomocí kvantitativní PCR byla nejprve stanovena genová exprese, míra exprese samotného proteinu byla sledována prostřednictvím metody Western blot s následnou imunodetekcí. Specifická aktivita byla sledována za použití specifických markerových reakcí, O-deethylace 7-ethoxyresorufinu pro CYP1A1, O-demethylace 7-methoxyresorufinu pro CYP1A2 a...
|
|
|
Vliv cytochromů P450 na metabolismus protinádorových léčiv vázaných v apoferritinové nanočástici
Wilhelm, Marek ; Indra, Radek (vedoucí práce) ; Ptáčková, Renata (oponent)
Nádorové onemocnění je druhou nejčastější příčinou úmrtí v České republice hned po kardiovaskulárních chorobách. Nový vědní obor - nanomedicína, ukazuje slibný potenciál v protinádorové léčbě pomocí tzv. nanotransportérů - nanočástice schopných přepravovat jiné molekuly. Cytostatika enkapsulovaná do nanotrasportérů zlepšují farmakokinetické i farmakodynamické vlastnosti léčiva. Tím mohou snížit vedlejší účinky cytostatika na zdravou tkáň. V rámci této diplomové práce byl studován apoferritin - apo-forma ferritinu, jenž se ukazuje jako slibný adept pro klinické využití v protinádorové léčbě. Studován byl vliv jaterních mikrosomů kontrolních a premedikovaných potkanů na biotransformaci cytostatika doxorubicinu ve volné formě i ve formě vázané v apoferritinové nanočástici při pH 7,4. Během biotransformace se tvořili dva různé metabolity - M1 a M2. Všechny použité mikrosomy bez ohledu na použitý induktor se podílí na metabolismus doxorubicinu volného i doxorubicinu vázaného v apoferritinu (ApoDox) podobným způsobem. Výsledky zároveň naznačují, že bez ohledu na formu použitého Dox (volný či vázaný v ApoDox) jsou jaterní mikrosomy potkana schopny jeho metabolické přeměny, a to s prakticky stejnou efektivitou. Rovněž byl studován vliv jaterních mikrosomů, cytochromů P450 rodiny 3A4 v Supersomech™ a...
|
host ::
RSS.