Efekt seskviterpenových laktonů na aktivaci lymfocytů

Bc. Alex PUSKÁSŮ

Master's thesis

Effect of sesquiterpene lactones on lymphocyte activation

Abstract:

Sesquiterpene lactones are naturally occurring compounds mainly found in leaves and flowering parts of Asteraceae, Apiceae or Magnoliaceae plant families. They have been long known to be anti-inflammatory, antioxidative and antitumoral. Thapsigargin, isolated from Thapsia garganica (L.), and trilobolide, isolated from Laser trilobum (L.) Borkh are both sesquiterpene lactones known to inhibit the function of sarco-endoplasmic reticulum calcium ATPase (SERCA) pump and thus induce ER stress by elevated concentration of Ca2+ ions in the cytoplasm. In this thesis, we tested 23 structurally different thapsigargin or trilobolide derivatives for its effect on lymphocyte activation, as well as the cytotoxicity and the effect on different cancer cell lines. It has been shown that some compounds induced cytotoxicity and increased the phosphorylation of ERK1/2 and STAT3 in lymphocytes. Some compounds can be used in treating autoimmunity or allergic diseases because they activate only one pathway and do not induce cytotoxicity. However, more assays, such as proliferation assay or microscopic analysis, should be performed to shed more light on the biological activity of the analyzed compounds.

Abstract:

Seskviterpenové laktony jsou přirozeně se vyskytující látky převážně v listech a květech rostlin z čeledí hvězdnicovité (Asteraceae), myříkovité (Apiceae) nebo šácholanovité (Magnoliaceae). Již dlouho jsou známy jejich protizánětlivé, antioxidační a také protinádorové účinky. Thapsigargin, izolovaný z tapsie gargánské (Thapsia garganica L.) a trilobolid, izolovaný z timoje trojlaločného (Laser trilobum, L. Borkh) patří mezi seskviterpenové laktony. Jsou známé jako inhibitory ER Ca2+ ATPasy (SERCA), čímž indukují stres endoplasmatického retikula zvyšující se koncentrací cytosolického vápníku. V této diplomové práci jsme testovali vliv 23 strukturně odlišných derivátů thapsigarginu a trilobolidu na aktivaci lymfocytů, jejich účinky na cytotoxicitu lymfocytů a vliv na různé linie nádorových buněk. Bylo zjištěno, že některé deriváty indukují cytotoxicitu a zvyšují fosforylaci proteinů ERK1/2 a STAT3 v lymfocytech. Jiné deriváty aktivují pouze jednu dráhu a neindukují cytotoxicitu u lymfocytů, čehož může být teoreticky využito u léčby autoimunních či alergických onemocnění. Nicméně, bylo by potřeba provést více testů, například proliferační test nebo mikroskopické analýzy, aby mohla být lépe vysvětlena biologická aktivita analyzovaných derivátů.

Keywords

Thapsigargin, trilobolid, lymfocyty, cytotoxicita, ERK1/2, STAT3, nádorové buňky

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 4. 2024

Thesis defence

• Supervisor: prof. Juan Bautista De Sanctis, PhD.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Master programme / field:
Biotechnology and Genetic Engineering / Biotechnology and Genetic Engineering