velikost textu

Lysosomální dědičná onemocnění: patobiochemie Gaucherovy choroby

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:
Lysosomální dědičná onemocnění: patobiochemie Gaucherovy choroby
Název v angličtině:
Lysosomal inherited disorders - pathobiochemistry of the Gaucher disease
Typ:
Diplomová práce
Autor:
Mgr. Jan Illner
Vedoucí:
prof. RNDr. Jiří Hudeček, CSc.
Oponent:
doc. RNDr. Miroslav Šulc, Ph.D.
Konzultanti:
RNDr. Asfaw Befekadu, CSc.
RNDr. Jana Ledvinová, CSc.
Id práce:
78302
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra biochemie (31-250)
Program studia:
Biochemie (N1406)
Obor studia:
Biochemie (NBIOD)
Přidělovaný titul:
Mgr.
Datum obhajoby:
30. 5. 2011
Výsledek obhajoby:
Velmi dobře
Jazyk práce:
Čeština
Klíčová slova:
beta-glukocerebrosidasa, glukosylceramid, glukosylpsychosin
Klíčová slova v angličtině:
beta-glucocerebrosidase, glucosylceramide, glucosylpsychosine
Abstrakt:
Abstrakt Gaucherova choroba se řadí do skupiny lysosomálních střádavých onemocnění, které se týkají dědičných poruch katabolismu sfingolipidů. Tyto poruchy jsou způsobené mutacemi v genech příslušných hydrolas nebo jejich proteinových aktivátorů. Následkem je lysosomální hromadění nedegradovaných sfingolipidů, které vede u pacientů k závažným zdravotním problémům. V případě Gaucherovy choroby se jedná o nedostatečnou aktivitu lysosomální β- glukocerebrosidasy (GBA1). Neodbourávanými glykolipidy jsou glukosylceramid (GlcCer) a jeho lysoderivát glukosylpsychosin (lyso-GlcCer). Hromadění těchto látek je spjato s buňkami makrofágového původu označovanými jako Gaucherovy buňky, které se vyskytují především v játrech, slezině či plicích. Tato práce je zaměřena na patobiochemii těchto glykolipidů. Náplní této práce byla optimalizace hmotnostně spektrometrické metody pro měření aktivity β-glukocerebrosidasy s přirozeným substrátem. Metoda byla úspěšně optimalizována a může být efektivně využita pro diagnostické účely namísto používaných syntetických substrátů. V další fázi práce byl analyzován pH profil aktivity lysosomální β-glukocerebrosidasy za účelem zjistit přítomnost nelysosomálního enzymu, který by mohl degradovat glukosylceramid. Vyhodnocení pH profilu existenci takového enzymu v kožních fibroblastech nepotvrdilo. Práce se dále zabývala sledováním in situ degradace obou kritických lipidů (GlcCer a lyso- GlcCer) u Gaucherovy choroby a u zdravých buněk pomocí metabolických zátěžových experimentů v kultivovaných kožních fibroblastech pomocí hmotnostně značeného substrátu C23:0 Gb3Cer. Analýzou různých materiálů z buněčných kultivací (buněčné kultury, kultivační médium a sediment buněčného média) bylo prokázáno zvýšené množství GlcCer a lyso-GlcCer v buňkách a buněčném sedimentu z kultivačního média získaného centrifugací. Naopak v médiu byly oba zmíněné lipidy zastoupeny jen ve stopovém množství, což vylučuje možnost aktivní exkrece hromaděných lipidů z buněk do média. Převaha obou lipidů v sedimentu buněčného média (obsahujícího převážně odumírající buňky a jejich zbytky) oproti živým buňkám je dává do souvislosti s patologickým procesem. Jejich výskyt je však časově posunut – zatímco zvýšené množství GlcCer je vázáno na počáteční fázi zátěžového experimentu (pulse fáze), lyso-GlcCer se zvyšuje až v pozdějších fázích (chase fáze). To naznačuje, že tyto lipidy mají odlišnou roli v patologii Gaucherovy nemoci.
Abstract v angličtině:
Abstract Gaucher disease is one of the lysosomal storage disorders belonging to inherited defects of catabolism of sphingolipids. These defects are caused by mutation in genes of sphingolipid hydrolases or their protein activators. Subsequent storage of non-degraded sphingolipids leads to severe clinical phenotypes in patients. Gaucher disease is caused by deficiency of lysosomal β-glucocerebrosidase (GBA1) activity. Non-degraded glycosphingolipids are glucosylceramide (GlcCer) and glucosylpsychosine (lyso-GlcCer). Accumulation of these glycosphingolipids is related to Gaucher cells which are derived from macrophages and are abundant in spleen, liver or lung. The objective of the diploma thesis is pathobiochemistry of above mentioned glycosphingolipids. One of the topics of this work was optimization of mass spectrometry method for determination of activity of lysosomal β-glucocerebrosidase, using a natural substrate. The method was successfully optimized and can be effectively used for diagnostic purpose, instead of methods utilizing artificial substrates. In the next step, we performed analysis of pH profiles of lysosomal β-glucocerebrosidase activity focusing to search for non-lysosomal enzyme, which is able to degrade glucosylceramide. Evaluation of pH profiles did not confirm the existence of such an enzyme in cultured skin fibroblasts. The work was then focused on in situ degradation of both critical lipids (GlcCer and lyso- GlcCer) in cultivated skin fibroblasts from Gaucher patients and controls using mass labeled substrate C23:0 Gb3Cer. We analyzed different materials from cell cultures (cells, cultivation medium and sediment after centrifugation of cultivation medium). Increased amount of GlcCer and lyso-GlcCer was found in cells and in the sediment obtained from cultivation medium after centrifugation. In contrast, only traces of GlcCer and lyso-GlcCer were detected in cultivation medium that excludes active excretion of the stored lipids from the cells. Predominance of these lipids in the sediment from culture medium (containing mainly dying cells and cell debris) in comparison with living cells gave evidence of their connection with cellular pathological process. However, their occurrence is shifted in time: GlcCer concentration increased during the first stage of experiments (pulse phase) whereas lyso- GlcCer concentration increased lately (chase phase). This difference implies the different role of both lipids in pathology of Gaucher disease. “(In Czech)”
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Jan Illner 1 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Jan Illner 61 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Jan Illner 17 kB
Stáhnout Posudek vedoucího prof. RNDr. Jiří Hudeček, CSc. 91 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. RNDr. Miroslav Šulc, Ph.D. 705 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby prof. RNDr. Karel Bezouška, DSc. 81 kB