Rakovinná onemocnění jsou velkým problémem dnešní doby. Ve srovnání se zdravými se rakovinné buňky vyznačují pozměněným metabolismem s vysokými požadavky na energetický přísun. V energetickém metabolismu (nejen) rakovinných buněk hraje podstatnou roli NAD jako přenašeč elektronů v oxidačně‑redukčních reakcích, ale i jako substrát enzymů SIRTs a PARPs. Tyto enzymy se účastní re‑ gulačních procesů zahrnující kovalentních modifikací proteinů, replikace a transkripce DNA, oprav DNA a řízení buněčného cyklu a apo‑ ptózy. Zde je NAD spotřebováván za vzniku nikotinamidu. Pro většinu savčích buněk, zvláště pak rakovinných je proto nezbytná možnost biosyntézy NAD z nikotinamidu. V této biosyntéze hraje nezastupitelnou úlohu nikotinamidfosforibosyltransferasa (Nampt). Je totiž en‑ zymem katalyzujícím rychlost určující krok této biosyntézy. Díky tomu se nabízí inhibice Nampt jako vhodná možnost pro léčbu rakoviny.
Nowadays, cancer is a big problem for society. Compared to healthy cells, cancer cells are characterized by altered metabolism with high energy intake requirements. In the energy metabolism of (not only) cancer cells, NAD plays an essential role as an electron carrier in oxidation reduction reactions, but also as a substrate for SIRTs and PARPs. These enzymes are involved in regulatory processes including covalent protein modifications, DNA replication and transcription, DNA repair and cell cycle control and apoptosis. Here, NAD is con‑ sumed, producing nicotinamide. NAD biosynthesis from nicotinamide is therefore essential for most mammalian cells, especially cancer cells. Nicotinamide phosphoribosyltransferase (Nampt) plays an irreplaceable role in this biosynthesis. It is an enzyme catalyzing the rate‑determining step of this biosynthesis. As a result, inhibition of Nampt is offered as a suitable option for cancer treatment.
- Publikační typ
- abstrakt z konference MeSH
Východiska: Ferritin je globulární vnitrobuněčný protein, který slouží jako hlavní zásobárna železa. U nádorových onemocnění je plazmatická koncentrace ferritinu zvýšená. V řadě studií bylo zjištěno, že nádorové buňky exprimují ve zvýšené míře transferinové receptory (TfR). Zvýšená exprese TfR byla pozorována i u karcinomu prostaty. Apoferritin (APO) lze využít jako proteinový nanotransportér, do kterého je možné enkapsulovat vhodnou léčivou látku. Bylo zjištěno, že nanočástice zvyšují prostupnost nanotransportérů do nádorové buňky a vykazují fototermální efekt. Cílem projektu bylo enkapsulovat doxorubicin (DOX) do APO a vytvořený APO/DOX modifikovat zlatými (gold nanoparticles - AuNPs) a stříbrnými (silver nanoparticles prepared by green synthesis - AgNPsGS) nanočásticemi. Metody: Pro charakterizaci APO byla použita 10% gelová elektroforéza (sodium dodecylsulphate polyacrylamide gel electrophoresis - SDS-PAGE) - 120 V, 60 min, 24 mM Tris, 0,2 M glycin, 3 mM SDS. Fluorescence DOX (Ex 480 nm, Em 650 nm) s typickým absorpčním maximem v 560 nm. Elektrochemické měření bylo provedeno v Brdičkově roztoku (tříelektrodové zapojení). AgNPsGS byly připraveny zelenou syntézou z jetele lučního (Trifolium pratense L.). Výsledky: Byla provedena elektroforetická studie APO a APO/DOX (5- 100 μg//ml). Bylo sledováno chování APO a APO/DOX (10 μM) v závislosti na pH. APO v kyselém prostředí tvoří subjednotky o velikosti asi 20 kDa a v neutrálním a zásaditém prostředí se zformuje na globulární protein o velikosti asi 450 kDa. U APO/DOX byla pozorována změna mobility (asi o 10 %). Na povrchu APO/DOX byl vytvořen film z AuNPs. APO/DOX/AuNPs byl následně promyt ultračistou vodou. Bylo sledováno uvolnění DOX v závislosti na pH. Množství analyzovaného DOX se zvýšilo až o 50 %. Dále byl navržen a připraven komplex AgNPsGS-DOX (1 mg AgNPsGS/100 μM DOX). Takto připravený komplex AgNPsGS-DOX byl uzavřen do APO. Pro další zlepšení terapeutické účinnosti byl připravený komplex APO/AgNPsGS-DOX pokryt vrstvou AuNPs. Vytvořený APO/AgNPsGS-DOX/AuNPs prokázal svoji stabilitu a při změně fyzikálních parametrů byl z komplexu uvolněn DOX. Závěr: Byly připraveny a modifikovány nanokomplexy APO pro zvýšení terapeutické účinnosti protinádorové léčby. Zacílení k nádorové buňce bylo na TfR nebo efektem zvýšené propustnosti a retence. Uvolnění léčiva bylo možné změnou pH nebo fototermální aktivací, která bude nyní testována.
Background: Ferritin is a globular intracellular protein that acts as the main reservoir for iron. Malignancies are associated with increased plasma ferritin concentrations. A number of studies show that tumor cells express high levels of transferrin receptors (TfR). Increased TfR expression was observed in prostate carcinoma. Apoferritin (APO) can be used as a protein nanotransporter into which a suitable medicinal substance can be encapsulated. Nanoparticles increase the permeability of tumor cells to nanotransporters and have a photothermal effect. The aim of this study was to encapsulate doxorubicin (DOX) into APO and to modify the resulting APO/DOX with gold (AuNPs) and silver nanoparticles prepared by green synthesis (AgNPsGS). Methods: APO was characterized using 10% sodium dodecylsulphate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS- -PAGE) – 120 V, 60 min, 24 mM Tris, 0.2 M glycine, 3 mM SDS. DOX fluorescence (Ex 480 nm; Em 650 nm) was observed, with a typical absorption maximum at 560 nm. Electrochemical measurement was performed in Brdicka solution (three-electrode setup). AgNPsGS were prepared by green synthesis using clover (Trifolium pratense L.). Results: An electrophoretic study of APO and APO/DOX (5–100 μg/mL) was performed and the behavior of APO and APO/DOX (10 μM) as a function of pH was monitored. In an acidic environment, APO forms subunits of about 20 kDa; in an alkaline medium, it forms a globular protein of about 450 kDa. A change in APO/DOX mobility (about by 10%) was observed. A fi lm of gold nanoparticles was applied to the APO/DOX surface. APO/DOX-AuNPs were washed with ultra-pure water. pH-dependent release of DOX a was monitored. The amount of DOX analyzed was increased by up to 50%. Furthermore, an AgNPsGS-DOX complex (1 mg AgNPsGS/100 μM DOX) was generated and prepared. Subsequently, the AgNPsGS-DOX complex was encapsulated into APO. To further improve therapeutic efficacy, the APO/AgNPsGS-DOX complex was coated with an Au layer. APO/AgNPsGS-DOX/AuNPs were stable and DOX was released from the complex after physical parameters had changed. Conclusion: APO nanocomplexes were prepared and modified to increase therapeutic efficacy against tumors. Tumor cell targeting was achieved by binding to TfR and via increased tumor cell permeability and retention. Release of the drug was made possible due to a pH change and photothermal activation that will now be tested.
- Klíčová slova
- nanotransportér, poferritinový nanotransportér, transferinové receptory, stříbrné nanočástice, zlaté nanočástice,
- MeSH
- apoferritiny farmakologie MeSH
- kovové nanočástice MeSH
- lidé MeSH
- nádory prostaty * farmakoterapie MeSH
- nanomedicína * metody MeSH
- objevování léků MeSH
- stříbro MeSH
- systémy cílené aplikace léků * metody MeSH
- zlato MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- abstrakt z konference MeSH
- Publikační typ
- abstrakt z konference MeSH
Visfatin is a multi-functional molecule that can act intracellularly and extracellularly as an adipokine, cytokine and enzyme. One of the main questions concerning visfatin is the mechanism of its secretion; whether, how and from which cells visfatin is released. The objective of this in vitro study was to observe the active secretion of visfatin from 3T3-L1 preadipocytes and adipocytes, HepG2 hepatocytes, U-937, THP-1 and HL-60 monocytes and macrophages. The amount of visfatin in media and cell lysate was always related to the intracellular enzyme, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH), to exclude the passive release of visfatin. Visfatin was not found in media of 3T3-L1 preadipocytes. In media of 3T3-L1 adipocytes and HepG2 hepatocytes, the ratio of visfatin to the amount of GAPDH was identical to cell lysates. Hence, it is likely that these cells do not actively secrete visfatin in a significant manner. However, we found that significant producers of visfatin are differentiated macrophages and that the amount of secreted visfatin depends on used cell line and it is affected by the mode of differentiation. Results show that 3T3-L1 adipocytes and HepG2 hepatocytes released visfatin only passively during the cell death. U-937 macrophages secrete visfatin in the greatest level from all of the tested cell lines.
- MeSH
- buňky 3T3-L1 MeSH
- buňky Hep G2 MeSH
- hepatocyty sekrece MeSH
- lidé MeSH
- makrofágy sekrece MeSH
- myši MeSH
- nikotinamidfosforibosyltransferasa sekrece MeSH
- tukové buňky sekrece MeSH
- U937 buňky MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- myši MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- Publikační typ
- abstrakt z konference MeSH
Skutečným problémem přelomu druhého a třetího tisíciletí, vybírajícím si stále rostoucí počet obětí, je skupina zdravotních poruch zahrnující diabetes mellitus II. typu, dyslipidemii, hypertenzi a obezitu. Jedná se o rizikové faktory pro výskyt chorob kardiovaskulárního systému, souhrnně nazývané metabolický syndrom. Nejrozšířenějším zvířecím modelovým organismem, který pomáhá objasnit příčiny vzniku metabolického syndromu, spontánní hypertenze a chorob kardiovaskulárního systému je spontánně hypertenzní potkan a jeho normotenzní kontrolní kmen Wistar Kyoto. Nicméně použití potkanů kmene Wistar Kyoto a spontánně hypertenzního potkana má řadu nedostatků, které dříve nebyly zřejmé.
The real problem of the turn of the third millennium, withdrawing a growing number of victims, is a group of health disorders including type 2 diabetes mellitus, dyslipidemia, hypertension and obesity. These risk factors for cardiovascular diseases are known as a metabolic syndrome. Most widely used animal model organism, which helps to clarify the causes of the metabolic syndrome, spontaneous hyper - tension and cardiovascular diseases is the spontaneously hypertensive rat and its normotensive control Wistar Kyoto. However, the use Wistar Kyoto rats and spontaneously hypertensive rat has a number of imperfections that were not previously known
- MeSH
- diabetes mellitus 2. typu patofyziologie MeSH
- dyslipidemie patofyziologie MeSH
- genetická predispozice k nemoci MeSH
- hypertenze * MeSH
- kardiovaskulární nemoci MeSH
- metabolický syndrom etiologie MeSH
- modely nemocí na zvířatech * MeSH
- obezita patofyziologie MeSH
- potkani Wistar MeSH
- rizikové faktory MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
