Využití průtokové cytometrie při studiu protinádorové aktivity vybraných isochinolinových alkaloidů

Bc. Štěpánka Vlasáková

Diplomová práce

Flow cytometry in the study of antitumor activity of selected isoquinoline alkaloids

Anotace:

Diplomová práce se zabývá cytotoxickou a antiproliferační aktivitou vybraných isochinolinových alkaloidů chelidonin, homochelidonin, berbamin a bersavin. Práce v rámci svého cíle zjišťuje, jakým způsobem tyto vybrané alkaloidy ovlivňují viabilitu a proliferaci modelových buněčných linií, zda indukcí apoptózy nebo zástavou buněčného cyklu. V prvním kroku byla provedena základní analýza systémem xCELLigence, který zaznamenává změnu cell indexu buněk v čase, čímž se zjistila antiproliferační aktivita testovaných látek. Pro analýzu byly použity buněčné linie MRC-5, A2780 a A549. Chelidonin, homochelidonin, částečně bersavin a berbamin vykazovaly antiproliferační účinek. K verifikaci dat a pro rozšíření základního screeningu byla použita metoda stanovení viability a proliferace buněk pomocí Trypanové modři. Následně bylo využito metod průtokové cytometrie pro studium mechanismu antiproliferačního a cytotoxického působení. U vybraných alkaloidů byl studován vliv na změny distribuce buněčného cyklu u buněk MRC-5, A-2780, Jurkat a MOLT-4. Metodou kvantifikace vazby Annexinu V a propidium jodidu bylo zjišťováno procento buněk časně a pozdně apoptotických po expozici nejslibnějším testovaným látkám. Výsledky ukázaly účinnou antiproliferační aktivitu chelidoninu a homochelidoninu. Jejich schopnost zástavy buněčného cyklu v G1 nebo v G2/M fázi a schopnost indukce apoptózy. Bersavin rovněž jevil antiproliferační a cytotoxickou aktivitu doprovázenou zástavou buněčného cyklu v G1 nebo v G2/M fázi. Berbamin se jevil jako nejméně účinný alkaloid v porovnání s ostatními studovanými alkaloidy.

Abstract:

This diplomma thesis deals with cytotoxic and antiproliferative activity of isochinoline alkaloids - chelidonine, homochelidonine, berbamine and bersavine. This thesis within its goal discovers in what ways these selected alkaloids influence viability and proliferation of model cell lines, if it is happening through the apoptosis induction or the cell cycle arrest. The first step was to perform the elementary analysis by the xCELLigence system which detects the cell index change in time and it lead to finding the antiproliferative activity of the tested substance. Cell lines MRC-5, A2780 and A549 were used for the analysis. Chelidonine, homochelidonine, partly bersavine and berbamine showed antiproliferative effect. The method of cell viability and proliferation determination using Trypan Blue was applied to verify data and to expanse elementary screening. Subsequently, we used the methods of flow cytometry to study the antiproliferative and cytotoxic mechanism. We explored the influence on distribution of cell cycle changes of MRC-5, A-2780, Jurkat and MOLT-4 cells in the selected alkaloids. The percentage of early and late apoptotic cells was determined by quantification of the Annexin V binding assay. The results showed effective chelidonine and homochelidonine antiproliferative activity and their capability of cell cycle arrest in G1 or G2/M phase and apoptosis induction. Bersavine also showed antiproliferative and cytotoxic activity accompanied by cell cycle arrest in G1 or G2/M phase. Berbamine appeared to be least effective alkaloid compared to other studied alkaloids.

Klíčová slova

Průtoková cytometrie, isochinolinové alkaloidy, chelidonin, homochelidonin, berbamin, bersavin

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 12. 5. 2017

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 6. 6. 2017
• Vedoucí: RNDr. Radim Havelek, Ph.D.

Univerzita Pardubice

Fakulta chemicko-technologická

Magisterský studijní program / obor:
Speciální chemicko-biologické obory / Bioanalytik