velikost textu

Studium potenciálního významu pravastatinu v prevenci cholestatického poškození jater

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Studium potenciálního významu pravastatinu v prevenci cholestatického poškození jater
Název v angličtině:
The study of the potential importance of pravastatin in the prevention of the cholestatic liver impairment
Typ:
Disertační práce
Autor:
PharmDr. Gabriela Karlasová, Ph.D.
Školitel:
doc. MUDr. Stanislav Mičuda, Ph.D.
Oponenti:
doc. MUDr. Ondřej Slanař, Ph.D.
doc. MUDr. Rostislav Večeřa, Ph.D.
Id práce:
112908
Fakulta:
Lékařská fakulta v Hradci Králové (LFHK)
Pracoviště:
Ústav farmakologie (15-310)
Program studia:
Lékařská farmakologie (P5118)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
13. 12. 2011
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Čeština
Abstrakt:
Souhrn Studium potenciálního významu pravastatinu v prevenci cholestatického poškození jater. Obstrukční cholestáza je klinický syndrom doprovázející četná onemocnění jater. Časná diagnóza a příslušná léčba obstrukčního ikteru je velmi důležitá, neboť neléčený stav vede k ireparabilním změnám v játrech. Vzniká tak jaterní fibróza, která později přechází do biliární cirhózy se všemi jejími důsledky (portální hypertenze, jícnové varixy, jaterní selhání). Kauzální léčba v podobě chirurgického odstranění obstrukce přitom není často možná. Proto je nezbytné hledání především farmakoterapeutických přístupů, které mohou rozvíjející se onemocnění příznivě ovlivňovat. V předkládané disertační práci byl studován vliv pravastatinu, inhibitoru HMG-CoA reduktázy, na jaterní poškození v průběhu chronické obstrukční cholestázy u potkanů. Pravastatin, patřící do skupiny široce používaných statinů, oplývá kromě účinků hypolipidemických také účinky protizánětlivými a antioxidačními, tzv. účinky pleiotropními. Při volbě pravastatinu pro tuto studii byl rozhodující jeho pozitivní efekt pozorovaný u několika nemocných s cholestázou a hydrofilní povaha molekuly nevyžadující metabolizmus v postižených játrech a umožňující kompenzační eliminaci ledvinami. Detailní objasnění účinku pravastatinu v ovlivnění rozvoje jaterního poškození během biliární obstrukce u potkanů bylo provedeno komplexnímí biochemickými a histologickými vyšetřeními společně s hodnocením změn v enzymových a transportních mechanizmech žlučových kyselin (ŽK), bilirubinu, cholesterolu a železa. Změny biochemických a histologických parametrů byly ve skupině neléčených zvířat s podvazem žlučovodu (BDO) v souladu s údaji uvedenými v literatuře a potvrdily správnost zvoleného modelu. Obstrukční cholestáza byla příčinou hyperbilirubinémie, hypercholesterolémie a zvýšených plazmatických koncentrací ŽK. Histologické analýzy odhalily proliferaci žlučovodů a počínající fibrotickou přestavbu jaterní tkáně. Podávání pravastatinu BDO zvířatům navodilo významné změny, které se lišily v závislosti na aplikované dávce (1 (P1) nebo 5 (P5) mg/kg/den). Zatímco ve skupině BDO-P1 byl pozorován pokles plazmatických koncentrací ŽK, bilirubinu a cholesterolu a proliferační a fibrotické změny byly v porovnání s BDO skupinou zmírněny, ve skupině s vyšší dávkou pravastatinu byla zaznamenána zvýšená mortalita a výsledky biochemických a histologických šetření byly v porovnání s BDO zhoršeny. Ve skupině BDO byly v průběhu biliární obstrukce navozeny změny exprese transportérů a enzymů, jejichž podstatou bylo zabránit další kumulaci potenciálně toxických látek (zejména ŽK a bilirubinu) v játrech. Podávání statinu v nižší dávce způsobilo pokles koncentrací ŽK a bilirubinu v plazmě BDO potkanů. Tento efekt byl zprostředkován především snížením syntézy těchto látek prostřednictvím down-regulace odpovědných enzymů Cyp7a1 a Cyp8b1 (ŽK) a hemoxygenázy-1 (HO-1, bilirubin). U BDO-P5 došlo naopak k dalšímu zhoršení exkreční funkce jater v důsledku down-regulace kanalikulárních transportních proteinů Bsep a Mrp2. Hypercholesterolémie je běžným symptomem obstrukční cholestázy. Naše studie přinesla nové poznatky z oblasti podmiňujících molekulárních mechanizmů. U BDO zvířat byly zvýšené hladiny cholesterolu v plazmě i játrech spojené s nárůstem jaterního obsahu HMG-CoA reduktázy, tj. zvýšením syntézy a poklesem efluxu v podobě downregulace Abca1 a Abcg5/g8 transportérů. Podávání pravastatinu v nižší dávce vedlo k poklesu jaterního obsahu cholesterolu především omezením jeho syntézy (HMG-CoA reduktáza), vychytávání (LDL receptor), esterifikace a depozice (Acat2) a zvýšeného efluxu (Abca1). Na poškození jater se v průběhu obstrukční cholestázy významně podílí také oxidační stres. Jedním z potenciálních zdrojů volných kyslíkových radikálů je železo, jehož role v průběhu chronické obstrukční cholestázy nebyla dosud popsána. Pozitivním účinkem pravastatinu v průběhu biliární obstrukce bylo zvýšené ukládání železa do metabolicky inaktivní formy, feritinu, která není zdrojem volných kyslíkových radikálů. Zvýšená exprese transferinových receptorů zodpovědných za vychytávání železa do hepatocytů spolu se zvýšenou tvorbou feritinu a zvýšenou expresí efluxního transportéru feroportinu 1 mohou vysvětlit vzestup jaterního obsahu železa, který byl ve skupině BDO signifikantně snížen. Po podání nižší dávky pravastatinu byla rovněž obnovena obstrukční cholestázou potlačená exprese hepcidinu, klíčového regulátoru metabolizmu železa. Pozorované zvýšení obsahu pSTAT3 v této skupině svědčí o sníženém inhibičním vlivu redukovaných ŽK na regulační dráhu IL-6–gp130–pSTAT3–hepcidin. Získaná data umožnila demonstrovat a vysvětlit příznivý vliv pravastatinu na jaterní postižení navozené obstrukční cholestázou. Jako zcela zásadní se jeví správná volba dávky léčiva. Účinek samotný zahrnuje řadu regulačních a exekutivních mechanizmů a není spojen s hypocholesterolemickým efektem léčiva. Lze ho tedy řadit k plejádě takzvaných pleiotropních účinků statinů.
Abstract v angličtině:
Summary The study of the potential importance of pravastatin in the prevention of the cholestatic liver impairment. Obstructive cholestasis is a clinical syndrome accompanying numerous liver diseases. Early diagnosis and appropriate treatment of obstructive jaundice is very important because untreated condition leads to irreparable changes in the liver. This gives rise to liver fibrosis, which later passes into biliary cirrhosis with all its consequences (portal hypertension, esophageal varices, liver failure). The causal therapy such as surgical removal of the obstruction is quite often impossible. Therefore it is necessary to search for pharmacotherapeutic approaches that can positively modulate the developing disease. In the present thesis, the effect of pravastatin on the liver damage during chronic obstructive cholestasis was investigated in rats. Pravastatin, belonging to a group of widely used inhibitors of HMG-CoA reductase, possesses not only lipid-lowering action but also anti-inflammatory and antioxidant effects, so called pleiotropic effects. The decisive fact for choosing pravastatin as a suitable substance for our study was that pravastatin has already shown positive effects in several patients with cholestasis and its hydrophilic nature does not require metabolism in impaired liver and allows compensatory excretion in the kidney. Detailed elucidation of pravastatin effect on development of liver injury during bile duct obstruction (BDO) in rats was performed using complex biochemical and histological examinations together with the evaluation of changes in enzyme and transport mechanisms for bile acids (BA), bilirubin, cholesterol, and iron. Biochemical and histological findings in untreated BDO animals were in accordance with the specifications reported in the literature and thus confirmed reliability of the model. Obstructive cholestasis was the cause of hyperbilirubinemia, hypercholesterolemia, and elevated plasma concentration of BA. Histological analysis revealed bile duct proliferation and early fibrotic remodeling of liver tissue. Administration of pravastatin to BDO animals induced significant changes, which, however, differed accordingly to the dose applied (1 (P1) or 5 (P5) mg/kg/day). While in BDO-P1 group both decrease in plasma concentrations of BA, bilirubin, and cholesterol and attenuation of proliferative and fibrotic changes were observed, in the group with higher dose of pravastatin an increased mortality and worsening of biochemical and histological parameters were noted when compared with BDO animals. Changes in the expression of several enzymes and transporters were induced during biliary obstruction in BDO group, which is supposed to preclude accumulation of potentially toxic substances (especially BA and bilirubin) in the liver. Administration of pravastatin in the lower dose caused a decrease in plasma concentrations of BA and bilirubin in BDO rats. This effect originated from a decreased synthesis of these substances due to downregulation of responsible enzymes Cyp7a1 and Cyp8b1 (BA) and hemeoxygenase-1 (bilirubin). Conversely, further deterioration of liver excretory function occurs in BDO-P5 rats as a consequence of downregulation of canalicular transporters Bsep and Mrp2. Hypercholesterolemia is a common symptom of obstructive cholestasis. Our study brings new findings about underlying mechanisms. Increased cholesterol levels in plasma and liver of BDO animals were related to the increase in liver content of HMG-CoA reductaseand decrease in efflux of cholesterol due to downregulation of Abca1 and Abcg5/g8 transporters. Administration of pravastatin in lower dose caused a decrease in liver cholesterol content through reduction of its synthesis (HMG-CoA reductase), uptake (LDL receptor), esterification and deposition (Acat2), and increased efflux (Abca1). Oxidative stress plays an important role in liver injury during obstructive cholestasis. Iron is one of the potential sources of free oxygen radicals whose role has not been yet described during chronic extrahepatic cholestasis in rats. Positive effect of pravastatin during biliary obstruction consisted in increased iron storage in a metabolically inactive form of ferritin that is not a source of free oxygen radicals. Increased expression of transferrin receptors responsible for iron uptake into hepatocytes along with increased ferritin formation and increased expression of efflux transporter ferroportin 1 can explain the rise of liver iron content that was significantly decreased in BDO group. Furthermore, administration of lower dose of pravastatin restored expression of hepcidin, a key regulator of iron metabolism, whose expression was suppressed during obstructive cholestasis. Increased content of pSTAT3 in this group suggests reduction of bile acidinhibitory effect on regulatory pathway IL6 – gp130 – pSTAT3 – hepcidin. The acquired data enabled to summarize the potentially beneficial effect of pravastatin on the liver damage induced by obstructive cholestasis. The choice of proper drug dose seems to be entirely fundamental. The effect itself includes a number of regulatory and executive mechanisms and is not associated with hypocholesterolemic effect of the drug. So we can classify this effect as so-called pleiotropic effect of the statins.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce PharmDr. Gabriela Karlasová, Ph.D. 8.21 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce PharmDr. Gabriela Karlasová, Ph.D. 24 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky PharmDr. Gabriela Karlasová, Ph.D. 13 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce PharmDr. Gabriela Karlasová, Ph.D. 636 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. MUDr. Ondřej Slanař, Ph.D. 73 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. MUDr. Rostislav Večeřa, Ph.D. 31 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 98 kB