velikost textu

Dispozice železa reguluje jaterní homeostázu cholesterolu a žlučových kyselin

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:
Dispozice železa reguluje jaterní homeostázu cholesterolu a žlučových kyselin
Název v angličtině:
The Iron Disposition Regulates Liver Homeostasis of Cholesterol and Bile Acids
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Alena Prašnická, Ph.D.
Školitel:
doc. MUDr. Stanislav Mičuda, Ph.D.
Oponenti:
doc. MUDr. Rostislav Večeřa, Ph.D.
doc. MUDr. Jaroslav Pejchal, Ph.D.
Id práce:
159132
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:
18. 9. 2019
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Čeština
Abstrakt:
Abstrakt Změny obsahu železa patří mezi nejčastější metabolická onemocnění s řadou možných patofyziologických důsledků na různé funkce organizmu. Průvodním jevem těchto situací jsou změny v homeostáze cholesterolu s možným přesahem na žlučové kyseliny, tj zásadních exekutivních a regulačních molekul v metabolizmu endobiotik, což může sehrát důležitou roli v přidružených orgánových dysfunkcích. Jelikož existovalo pouze minimum informací o podstatě těchto jevů, cílem této práce se stalo zhodnocení vlivu nadbytku a nedostatku železa na procesy zahrnuté v obratu žlučových kyselin s identifikací zapojených molekulárních mechanizmů. První posuzovanou oblastí bylo hodnocení vlivu nedostatku železa (ID) za použití vhodného potkaního modelu, kdy byl ID navozen specifickou dietou. Prokázán byl výrazný indukční vliv deplece železa jak na klasickou, tak i v alternativní cestu syntézy žlučových kyselin z cholesterolu. Společně s indukcí biliární sekrece cholesterolu proto u ID skupiny docházelo k statisticky významnému poklesu plasmatických koncentrací cholesterolu. Následný choleretický efekt v důsledku zvýšené biliární sekrece žlučových kyselin byl zprostředkován jejich zvýšenou jaterní dispozicí, bez ovlivnění exprese odpovídajících transportérů, což bylo 3H-taurocholátem. ověřeno kinetickou studií s Klinická relevance tohoto zjištění byla poté potvrzena za použití HepaRG lidských jaterních buněk, kde byla detekována upregulace CYP7A1 za podmínek ID. Luciferázové reportérové testy rovněž ukázaly, že ID-zprostředkovaná aktivace CYP7A1 promotoru, je za podmínek použití chelátorů železa indukována nezávisle na aktivaci farnesoidního X (FXR), pregnanového X (PXR) nebo jaterního X (LXRα) receptoru. Druhou posuzovanou oblastí bylo hodnocení homeostázy žlučových kyselin a cholesterolu při přetížení železem. Opakovanou intraperitoneální aplikací železa se podařilo obejít absorpční bariéru GITu pro železo. Tím se dosáhla kumulace železa (IO) v játrech. IO významně snížil tok žluči v důsledku snížení biliární sekrece žlučových kyselin. Tento pokles byl spojen se sníženou expresí Cyp7a1 a sníženou expresí Bsep transportéru zodpovědného za sekreci žlučových kyselin do žluči. Navzdory významně snížené biliární sekreci však u IO zvířat nedošlo ke změně celkového obsahu žlučových kyselin ve stolici v důsledku jejich zvýšené střevní přeměny na špatně absorbovatelnou kyselinu hyodeoxycholovou. Navíc IO zvyšoval koncentrace cholesterolu v plazmě, což odpovídá snížené expresi Cyp7a1 a zvýšené expresi HmgCR, enzymu určujícímu rychlost syntézy cholesterolu de novo. Z výsledků této dizertační práce vyplývá, že snížený i zvýšený obsah železa v játrech má komplexní účinek na tvorbu žluče a homeostázu žlučových kyselin a cholesterolu. Klíčovou roli v těchto účincích hraje modulace Cyp7a1, hlavního enzymu v procesu syntézy žlučových kyselin. Důležité jsou však i paralelní změny v jaterním vychytávání, syntéze a biliární sekreci cholesterolu. Táto zjištění přispívají k poznání patofyziologie klinicky často se vyskytujících situací se změněným obsahem železa v organizmu, jakými jsou např. nedostatek železa vznikající zejména během jeho zvýšených ztrát nebo nadměrné potřeby během těhotenství a nadměrná jaterní kumulace provázející ztukovatění jater během obezity.
Abstract v angličtině:
Abstract Changes in the iron content are among the most common metabolic diseases with a number of possible pathophysiological consequences for various body functions. The phenomenon accompanying these situations is the change in cholesterol homeostasis with possible extension to bile acids (BA), ie major executive and regulatory molecules in the metabolism of endobiotics, what can play an important role in associated organ dysfunctions. Since there was only a minimal amount of information in this area, the aim of this work was to evaluate the effect of iron overload and deficiency on the processes involved in BA turnover with the identification of involved molecular mechanisms. The first assessed field was the evaluation of iron deficiency (ID) using a suitable rat model, where ID was induced by a specific diet. This has demonstrated a significant inducing effect on both classical and alternative pathways for BA synthesis from cholesterol. Together with the induction of cholesterol biliary secretion in ID group it led to statistically significant decrease of plasma cholesterol concentrations. The subsequent BA-dependent choleretic effect was induced by their increased liver disposition, without affecting the expression of 3H-taurocholate. corresponding transporters, as verified by the kinetic study with The clinical relevance of this finding was then confirmed using human hepatic HepaRG cells, which showed the upregulation of CYP7A1 in the ID conditions. Results employing a luciferase reporter gene assay suggested that the transcriptional activation of the CYP7A1 promoter, under conditions of using iron-chelators, is independent of farnesoid X (FXR), pregnane X (PXR) or liver X (LXRα) receptors activation. The second assessed area was the evaluation of BA and cholesterol homeostasis during iron overload. Repeated intraperitoneal administration of iron successfully evaded absorption barrier for iron in GIT. This led to the accumulation of iron (IO) in the liver. IO significantly decreased bile flow as a consequence of decreased biliary BA secretion. This decrease was associated with reduced expression of Cyp7a1 and decreased expression of Bsep transporter responsible for BA efflux into bile. However, IO did not change net BA content in faeces in response to increased conversion of BA into poorly absorbable hyodeoxycholic acid. In addition, IO increased plasma cholesterol concentrations, which corresponded with reduced Cyp7a1 expression and increased expression of HmgCR, the rate limiting enzyme for cholesterol de novo synthesis. The results of this dissertation suggest that reduced or increased iron content in the liver has a complex effect on bile formation and bile acid and cholesterol homeostasis. A key role in these effects plays the modulation of Cyp7a1, a major enzyme in the bile acid synthesis process. However, parallel changes in hepatic uptake, synthesis and biliary cholesterol secretion are also important. These findings contribute to the understanding of the pathophysiology of clinically frequently occurring iron-altered situations, such as iron deficiency, especially during its increased loss or excessive need during pregnancy, and excessive liver accumulation associated with fatty liver during obesity.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Alena Prašnická, Ph.D. 20.81 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Alena Prašnická, Ph.D. 251 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Alena Prašnická, Ph.D. 247 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Mgr. Alena Prašnická, Ph.D. 970 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. MUDr. Rostislav Večeřa, Ph.D. 683 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. MUDr. Jaroslav Pejchal, Ph.D. 167 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 128 kB