STUDIUM FOTOPRODUKTŮ BILIRUBINU A JEJICH BIOLOGICKÉHO VÝZNAMU U NOVOROZENECKÉ ŽLOUTENKY

• Název práce v češtině: STUDIUM FOTOPRODUKTŮ BILIRUBINU A JEJICH BIOLOGICKÉHO VÝZNAMU U NOVOROZENECKÉ ŽLOUTENKY
• Název v anglickém jazyce: STUDY OF PHOTOPRODUCTS OF BILIRUBIN AND THEIR BIOLOGICAL SIGNIFICANCE IN NEONATAL JAUNDICE
• Klíčová slova: bilirubin, novorozenecká žloutenka, fototerapie, foto-oxidační produkty, fotoprodukty
• Klíčová slova anglicky: bilirubin, neonatal jaundice, phototherapy, photo-oxidation products, photoproducts
• Akademický rok vypsání: 2023/2024
• Typ práce: disertační práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Ústav lékařské biochemie a laboratorní diagnostiky 1. LF UK a VFN (11-00410)
• Vedoucí / školitel: RNDr. Aleš Dvořák, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno vedoucím/školitelem
• Datum přihlášení: 13.10.2023
• Datum zadání: 13.10.2023

Zásady pro vypracování

Mírná elevace koncentrace bilirubinu (BR) v séru zvyšuje antioxidační kapacitu, působí protizánětlivě a cytoprotektivně. Pro schopnost vázat se na specifické molekuly (nukleární a membránové receptory, ApoD, FABP1, lipokaliny atd.), bývá nově BR označován za látku hormonální povahy ovlivňující řadu fyziologických procesů.
Extrémně vysoké koncentrace BR negativně ovlivňují buněčný metabolismus, zvyšují některé prozánětlivé cytokiny a mohou být výsledně cytotoxické. S tím souvisí i nutnost léčby závažné novorozenecké žloutenky, pro kterou je využívána fototerapie (PT) modro-zeleným světlem (400-520 nm), přeměňující BR na snáze exkretovatelné polárnější fotoizomery (PI) a další oxidační produkty. Ačkoliv je PT považována za bezpečnou, nedávná data poukazují na zvýšená zdravotní rizika, zejména u novorozenců s extrémně nízkou porodní hmotností. Jedním z možných vysvětlení těchto negativních vedlejších jevů je pravděpodobně významná biologická aktivita samotných PI.
Výzvou současného výzkumu je především získání relevantních fotoproduktů bilirubinu a jejich purifikace. V druhé řadě pak specifikace farmakokinetiky i farmakodynamiky klíčových PI bilirubinu. K tomu nám budou sloužit nejen in vitro surogátní buněčné kultury, ale i moderní analytické přístupy.
Student se bude podílet na izolaci, purifikaci a přípravě PI bilirubinu a bude studovat biologickou aktivitu a fyziologický a biochemický význam relevantních pyrolových látek v kontextu novorozenecké žloutenky.
Získaná data z tohoto projektu by měla sloužit k odhalení detailních příčin vedlejších (negativních) efektů PT a zároveň pomoci objasnit mechanismus relativně konzistentního působení BR a některých jeho analogů na určité intracelulární kompartmenty.
Laboratoř pro výzkum nemoci jater a metabolismu hemu disponuje dlouholetými metodickými zkušenostmi a znalostmi v této oblasti, včetně rutinní izolace a purifikace lumirubinu (hlavního fotoproduktu bilirubinu) a dalších tetrapyrolových sloučenin, pro které chybí komerční standardy. Laboratoř dlouhodobě spolupracuje s laboratoří fotochemie prof. Petra Klána (MU Brno), kde v současné době probíhá syntéza methylovaných standardů různých PI. Pracoviště doktoranda disponuje mnoha molekulárně-biologickými a analytickými metodami, včetně validované metody LC-MS pro simultánní stanovení BR a dalších pyrolů, má spolupráci s terstskou laboratoří prof. Tiribelliho zaměřenou na patofyziologický význam BR, spolupracuje i s prof. Urbanovou z VŠCHT, kde lze měřit vazebné pyrol-proteinové interakce.
Laboratoř pro výzkum nemoci jater a metabolismu hemu působí na tomto výzkumném poli mnoho let s mnoha prioritními objevy. Zaměření práce a plánované experimenty jsou v souladu s probíhajícím výzkumem, který je a v dalším výhledu i bude jedním z hlavních témat vědeckého týmu Laboratoře. Finanční krytí projektu je zajištěno stávajícími institucionálními grantovými projekty.