velikost textu

Vliv přírodních látek na transport lékovými OATP transportéry

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:
Vliv přírodních látek na transport lékovými OATP transportéry
Název v angličtině:
The effect of natural compounds on transport by OATP drug transporters
Typ:
Rigorózní práce
Autor:
Mgr. Lucie Navrátilová
Vedoucí:
Doc. PharmDr. František Trejtnar, CSc.
Oponenti:
doc. MUDr. Stanislav Mičuda, Ph.D.
Doc. Ing. Barbora Szotáková, Ph.D.
Id práce:
210270
Fakulta:
Farmaceutická fakulta v Hradci Králové (FaF)
Pracoviště:
Katedra farmakologie a toxikologie (16-16170)
Program studia:
Farmacie (M5206)
Obor studia:
Farmacie (FAR)
Přidělovaný titul:
PharmDr.
Datum obhajoby:
4. 1. 2019
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Čeština
Abstrakt:
ABSTRAKT Univerzita Karlova, Farmaceutická fakulta v Hradci Králové Katedra farmakologie a toxikologie Kandidátka: Mgr. Lucie Zemčíková Školitel: doc. PharmDr. František Trejtnar, CSc. Název dizertační práce: Vliv přírodních látek na transport lékovými OATP transportéry Membránové transportéry ze skupiny OATP (organic anion-transporting polypetides) patří mezi přenašeče odpovědné za transport některých léčiv (např. hypolipidemik ze skupiny statinů) a dalších xenobiotik přes biologické membrány a bariéry v organismu. Tyto transportní proteiny tedy hrají důležitou úlohu při farmakokinetických procesech jako je absorpce, distribuce a eliminace. Potenciální modulace jejich transportní funkce přírodními látkami běžně se vyskytujícími v potravě rostlinného původu či potravních doplňcích může mít za následek změny koncentrací jejich substrátů (léčiv) v buňkách a tělních tekutinách, což může ovlivnit účinek i toxicitu těchto léčiv. Cílem práce bylo získat údaje o interakci vybraných přírodních látek s lidskými transportéry OATP2B1 a OATP1A2, které se podílejí na uptake léčiv na významných farmakokinetických bariérách organismu, a o jejich schopnosti ovlivnit transport lékových substrátů těmito transportéry. Pro studium byly vybrány přírodní látky ze skupiny flavonoidů a isoflavonů. Společnou charakteristikou zkoumaných flavonoidů (fisetin, galangin, chrysin, myricetin, pinobanksin, pinocembrin) je výskyt ve včelím medu; studované isoflavony (daidzin, daidzein, genistin, genistein, glycitin, glycitein, biochanin A, formononetin) jsou obsaženy především v sóji a sójových produktech. U isoflavonů byla zkoumána i interakce nejvýznamnějších metabolitů vznikajících v GIT (S-equol, O-desmethylangolensin) s těmito transportéry. Modelovým lékovým substrátem OATP transportérů bylo široce používané hypolipidemikum rosuvastatin. Jako experimentální model byly v práci použity vybrané buněčné linie přechodně transfekované příslušným OATP transportérem s ověřenou vysokou expresí sledovaného transportéru. S těmito modely byly provedeny inhibiční studie zkoumající vliv vybraných flavonoidů a isoflavonů na transportní funkci studovaných transportérů. Ke kvantitativní charakteristice inhibičního efektu byly použity standardní parametry IC50 a Ki. Jako komparátor sloužil flavonoid quercetin, jehož inhibiční aktivita vůči studovaným OATP transportérům již byla popsána dříve. U látek byla provedena rovněž analýza mechanismu inhibice zkoumaných transportérů. Potence ovlivnit transport lékového substrátu byla studována sledováním vlivu vybraných flavonoidů na uptake radioaktivně značeného rosuvastatinu. Pro nepřímé zjištění, zda jsou zkoumané flavonoidy potenciálními substráty transportérů, byla porovnána jejich cytotoxicita u buněk exprimujících a neexprimujících sledované transportéry. Výsledky inhibičních studií na buněčných modelech in vitro ukázaly, že chrysin, galangin a pinocembrin mohou inhibovat OATP2B1, resp. OATP1A2 v nižších či srovnatelných koncentracích jako quercetin. Galangin, chrysin a pinocembrin účinně inhibovaly uptake rosuvastatinu prostřednictvím OATP2B1 s IC50 v rozmezí 1-10 µM. Inhibice transportu rosuvastatinu prostřednictvím OATP1A2 těmito flavonoidy byla méně intenzivní. V případě sójových isoflavonů byla prokázána schopnost statisticky významně inhibovat přenos transportérem OATP2B1 u zkoumaných aglykonů a hlavního biologicky aktivního metabolitu S-equolu s hodnotami Ki 1–20 µM. Naopak, glukosidové formy neměly významný vliv na akumulaci standardního substrátu pomocí OATP2B1. Kinetickou analýzou bylo zjištěno, že mechanismus inhibice OATP zkoumanými přírodními látkami není uniformní, i když, hlavně u isoflavonů, převažoval mechanismus kompetitivní. Transport zkoumaných flavonoidů do buněk zprostředkovaný OATP transportéry nebyl cytotoxickým testem prokázán. Získaná data ukazují na významnou schopnost řady zkoumaných přírodních látek inhibovat transport prostřednictvím transportéru OATP2B1 a/nebo OATP1A2 in vitro, což naznačuje potenci pro ovlivnění transportu a modifikaci farmakokinetiky léčiv transportovaných OATP přes biologické membrány i in vivo.
Abstract v angličtině:
ABSTRACT Charles University, Faculty of Pharmacy in Hradec Králové Department of Pharmacology and Toxicology Candidate: MSc. Lucie Zemčíková Supervisor: Assoc. Prof. PharmDr. František Trejtnar, CSc. Title of doctoral thesis: The effect of natural compounds on transport by OATP drug transporters OATP membrane transporters belong to carrier proteins responsible for transporting certain drugs (e.g. hypolipidemics from the group of statins) and other xenobiotics across the biological membranes and tissue barriers within the body. These transport proteins play an important role in pharmacokinetic processes such as absorption, distribution and elimination. The potential modulation of their transport function by natural compounds commonly present in plant food or food supplements may result in the changes of the concentration of their substrate (drug) in the cells and body fluids, that may affect the effect and toxicity of these drugs. The aim of this study was to obtain data on the interactions of selected natural compounds with human transporters OATP2B1 and OATP1A2 and their ability to affect drug transport mediated by these transporters. These two OATP transporters are involved in the drug uptake especially in organ barriers important for pharmacokinetics. For the study natural compounds from the group of flavonoids and isoflavones were selected. The common characteristics of studied flavonoids (fisetin, galangin, chrysin, myricetin, pinobanksin and pinocembrin) is their presence in the honey; studied isoflavones (daidzin, daidzein, genistin, genistein, glycitin, glycitein, biochanin A and formononetin) are mainly present in soya and soy products. The interaction of the most important isoflavone metabolites formed in gastrointestinal tract (S-equol, O-desmethylangolensin) with these transporters was also studied. The widely used hypolipidemic drug rosuvastatin served as model drug substrate of studied OATPs. Selected cell lines transiently transfected with studied OATP transporters served as experimental models. The overexpression of studied transporters was verified. These cell models were used for the inhibitory studies to examine the effect of selected flavonoids and isoflavones towards the transport function of the studied transporters. The standard inhibitory parameters IC50 and Ki were used for quantitative characterization. Flavonoid quercetin served as a comparator, because its inhibitory activity towards studied OATPs has been already described. We also analyze the mechanism of inhibitory interaction of studied transporters by selected natural compounds. The potential to influence drug transport was studied by observing of the effect of selected flavonoids on uptake of radiolabeled drug rosuvastatin. The comparison of flavonoid cytotoxicity in cells overexpressing studied transporters and mock-cells was performed as indirect method of determination whether the flavonoids are also potential substrates of these transporters. The results of in vitro inhibitory studies have shown that chrysin, galangin and pinocembrin are able to inhibit OATP2B1 and OATP1A2, respectively, at lower or comparable concentrations as quercetin. Galangin, chrysin and pinocembrin inhibited the rosuvastatin uptake mediated by OATP2B1 with the range of IC50 1–10 µM. The inhibition of rosuvastatin uptake mediated by OATP1A2 by these flavonoids was lower. In the case of soy isoflavones, aglycones and the main biologically active metabolite S-equol significantly inhibited the OATP2B1-mediated transport with Ki values 1–20 µM. In contrast, glucoside forms did not exhibit statistically significant effect on OATP1A2-mediated uptake of standard substrate. The kinetic analysis not indicate the uniform type of inhibition of OATP by studied natural compounds, although predominant mechanism of inhibition seemed to be competitive especially in isoflavones. The transport of studied flavonoids by OATPs into the cells was not clearly proved by cytotoxicity assay. The obtained data has shown the ability of range of the studied natural compounds to inhibit the transport mediated by OATP2B1 and/or OATP1A2 transporter in vitro. These findings may suggest the potential to affect transport and modify pharmacokinetics of drugs transported by OATP across the biological membranes even in vivo.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Lucie Navrátilová 3.55 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Lucie Navrátilová 360 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Lucie Navrátilová 359 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. MUDr. Stanislav Mičuda, Ph.D. 737 kB
Stáhnout Posudek oponenta Doc. Ing. Barbora Szotáková, Ph.D. 736 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 166 kB