velikost textu

Funkce biotransformačních enzymů ve vývoji nefropathií vyvolaných aristolochovou kyselinou

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:
Funkce biotransformačních enzymů ve vývoji nefropathií vyvolaných aristolochovou kyselinou
Název v angličtině:
Function of Biotransformation Enzymes in Development of Nephropathies Caused by Aristolochic Acid
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. František Bárta
Školitel:
prof. RNDr. Marie Stiborová, DrSc.
Oponenti:
RNDr. Jitka Koblihová
prof. MUDr. Tomáš Eckschlager, CSc.
Id práce:
129938
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra biochemie (31-250)
Program studia:
Biochemie (P1406)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
19. 9. 2016
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Čeština
Abstrakt:
Abstrakt ABSTRAKT Rostlinné alkaloidy aristolochové kyseliny (AA) jsou prokazatelné lidské karcinogeny, které vyvolávají dvě závažná onemocnění ledvin: nefropathii vyvolanou aristolochovou kyselinou (Aristolochic Acid Nephropathy, AAN) a Balkánskou endemickou nefropathii (Balkan Endemic Nephropathy, BEN). Charakteristickým znakem obou onemocnění je vývoj urotheliálních nádorů (Upper Urothelial Carcinoma, UUC). Ačkoliv jsou obě nefropathie vyvolané stejnou látkou, AA, není jejich klinická manifestace zcela totožná. Rozdíly mohou být vysvětleny jak vystavením různým dávkám AA, tak interindividuálními rozdíly v expresních hladinách a aktivitách enzymů, které AA v organismu metabolisují. Detailní znalost těchto enzymů může přispět k objasnění rozdílů v průběhu AAN a BEN a ke snížení risika spojeného s AA. V předkládané disertační práci byly studovány enzymy, které participují jak na oxidační detoxikaci AAI, hlavní složky přírodní směsi AA, tak na redukční aktivaci, která resultuje v tvorbu aduktů AAI s DNA. V modelu laboratorního potkana byla za využití specifického inhibitoru NAD(P)H:chinonoxidoreduktasy 1(NQO1), dikumarolu, studována její úloha v redukční aktivaci AAI in vivo. Oxidační detoxikace AAI, která vede k tvorbě demethylovaného derivátu, AAIa (8-hydroxyaristolochové kyseliny), byla studována za využití indukce cytochromů P450 (CYP) 1A1 a 1A2, enzymů, které tuto reakci nejúčinněji katalysují. Nicméně, CYP1A1/2 mohou rovněž redukčně aktivovat AAI za tvorby aduktů in vivo a ex vivo. Proto bylo cílem předkládané disertační práce určit, která z obou metabolických drah v organismu převládá. V rámci studie byla rovněž zkoumána aetiologie BEN/UUC, konkrétně vliv dalších suspektních environmentálních faktorů na vývoj tohoto závažného ledvinného onemocnění. V modelovém organismu laboratorního potkana byl studován vliv ochratoxinu A (OTA) na metabolismus AA s cílem zodpovědět otázku, zda může tento nefrotoxický mykotoxin ovlivňovat BEN/UUC vyvolaných působením AA. V našich studiích byl rovněž zkoumán vliv ostatních hypothetických faktorů (iontů toxických kovů a organických látek uvolňovaných z lignitového podloží oblastí s výskytem BEN) na oxidační detoxikaci AAI na AAIa, potažmo na vývoj BEN/UUC. Výsledky získané v disertační práci demonstrují zásadní úlohu NQO1 v bioaktivaci AAI nejen in vitro, ale rovněž v podmínkách in vivo a majoritní úlohu CYP1A1/2 v oxidační detoxikaci AAI in vivo. Výsledky získané ze studie zkoumající aetiologii BEN/UUC poprvé ukazují schopnost OTA potenciálně ovlivňovat metabolismus AA, a tím i vývoj BEN/UUC. -5-
Abstract v angličtině:
Abstract ABSTRACT Plant alkaloid aristolochic acid (AA) is a proven human carcinogen which causes two serious diseases: Aristolochic Acid Nephropathy (AAN) and Balkan Endemic Nephropathy (BEN). One of the characteristic features of both AAN and BEN is their close association with the development of upper urothelial carcinoma (UUC) in the renal tissue of patients. Although both nephropathies are mediated by the same compound (i.e. AA), their development differs slightly. The differences might be explained by a different exposure schedule of patients or interindividual differences in expression levels and activities of the enzymes metabolising AA in organisms. Detailed knowledge of these enzymes can contribute to the elucidation of the interindividual susceptibility to AA. In this thesis, enzymes participating in both oxidative detoxification of AAI, a major component of natural mixture of AA, and its reductive activation leading to the formation of AA-DNA adducts were studied. In a rat experimental model (Rattus norvegicus), NAD(P)H:quinone oxidoreductase 1 (NQO1) and its role in reductive bio-activation of AAI in vivo were examined utilising a specific inhibitor of this enzyme, dicoumarol. Oxidative detoxification of AAI resulting in formation of a demethylated derivative AAIa (8-hydroxyaristolochic acid) was studied using induction of cytochromes P450 (CYP) 1A1 and 1A2, the enzymes catalysing the formation of AAIa most efficiently. Nevertheless, CYP1A1/2 can also reductively activate AAI forming AAI-DNA adducts in vivo and ex vivo. Therefore, one of the aims of the thesis was to evaluate which AAI biotransformation pathway prevails in vivo. In this study, we aimed to clarify the aetiology of BEN/UUC, particularly the effect of other suspect environmental factors on development of this life- threatening renal disease. In the rat experimental model, we investigated the influence of ochratoxin A (OTA) on AA metabolism to elucidate whether this nephrotoxic mycotoxin is capable of affecting the AA-mediated BEN/UUC development. We also studied the effect of other factors which are hypothesised to participate in BEN/UUC development (i.e. ions of heavy metals and metalloids, and organic compounds being present in lignite deposits located in BEN regions), namely on oxidative detoxification of AAI to AAIa. The results found in the thesis demonstrate the crucial role of NQO1 in AAI bio-activation not only in vitro but also in vivo, and the major role of CYP1A1/2 in oxidative detoxification of AAI in vivo. In the study investigating the aetiology of BEN/UUC, the results show for the first time that OTA can be capable of influencing AA metabolism thereby potentiating the development of BEN/UUC. (In Czech) -6-
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. František Bárta 3.84 MB
Stáhnout Příloha k práci Mgr. František Bárta 9.48 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. František Bárta 92 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. František Bárta 9 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Mgr. František Bárta 1.33 MB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Jitka Koblihová 266 kB
Stáhnout Posudek oponenta prof. MUDr. Tomáš Eckschlager, CSc. 1.5 MB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 922 kB