ALTERACE EXPRESE GENŮ OXIDATIVNÍHO STRESU ÚČINKEM NANOČÁSTICOVÝCH FOREM DOXORUBICINU

Východiska:

Antracyklinové antibio tikum doxorubicin (DOX) patří mezi jedny z nejúčinnějších protinádorových léčiv. Navzdory jeho hojnému využívání v klinické praxi je však jeho administrace značně limitována vedlejšími účinky. Jedním z těch nejzávažnějších je jeho kardiotoxicita. Hlavním mechanizmem, kterým DOX poškozuje zdravé tkáně, je indukce tvorby volných radikálů. V následující studii byly evaluovány lipozomální a apoferitinové nanonosiče DOX a také konjugáty DOX s uhlíkovými nanotrubicemi. Cílem bylo zjistit, zda mají částice potenciál tato poškození redukovat a dochází po jejich aplikaci ke snížení exprese enzymů zapojených do mechanizmu oxidačního stresu v srdci a dalších tkáních.

Materiál a metody:

V rámci studie byla analyzována změna genové exprese enzymů oxidačního stresu (SOD1, Gpx1, Txnrd2, ALDH3A1) po podání jednotlivých forem DOX. 32 samců potkanů o průměrné váze 300 g (± 30 g) bylo rozděleno do čtyř skupin po osmi jedincích. Každému z nich bylo i.p. aplikováno 5 mg/ kg dané formy léčiva. Následně byly odebrány jednotlivé tkáně (levá a pravá síň, levá a pravá komora, játra, varlata a ledviny), ze kterých byla pomocí trizolové extrakce vyizolována RNA. Byla provedena kvantitativní RT-PCR s využitím specifických TaqMan® sond (Applied Biosystems, USA). Exprese výše uvedených genů byla analyzována komparativní DDCt metodou s využitím b-aktinu jako endogenní kontroly.

Výsledky:

Po podání nanočásticových forem DOX došlo v porovnání s administrací jeho volné formy k významnému snížení exprese SOD1 zejména v levé a pravé srdeční síni, ale také v játrech a ledvinách. Gpx1 byl v těchto tkáních se SOD1 koexprimován, naopak v případě ALDH3A1 byl trend exprese opačný. Změny exprese Txnrd2 nebyly statisticky signifikantní. Snížení kardiotoxického efektu bylo nejvíce patrné v srdečních síních, a to konkrétně po podání konjugátů DOX s nanotrubicemi.

Závěr:

Cílem této studie bylo zjistit, jak DOX a jeho nanočásticové formy alterují expresi enzymů oxidačního stresu. Z našich dat vyplývá, že jejich administrace nejvýznamněji snižuje expresi SOD1 a Gpx1, které se svou katalytickou činností podílí na vzniku volných radikálů. Právě to jsou totiž jednou z hlavních příčin toxicity DOX vůči okolním tkáním. Redukce exprese těchto enzymů byla pozorována hlavně v srdečních síních a v játrech. Souhrnně tato data naznačují, že mají nově syntetizovaná léčiva potenciál tvorbu volných radikálů redukovat.

Stipendista programu Brno Ph.D. talent – financuje statutární město Brno. Práce byla podpořena grantovými projekty MUNI/ A/ 1326/ 2014 a CEITEC CZ.1.05/ 1.1.00/ 02.0068.