Regulace enzymů podílejících se na metabolismu xenobiotik v buněčných modelech odvozených od epitelu kolonu

Bc. Vít Dubec

Master's thesis

The regulation of xenobiotic-metabolizing enzymes in cell models derived from colon epithelium

Abstract:

Enzymy metabolizující xenobiotika (XME) jsou důležitou složkou obrany organismu před toxickými účinky cizorodých látek (xenobiotik). Jejich metabolickou aktivitou jsou xenobiotika upravována tak, aby mohla být snáze vyloučena z organismu. Při tomto procesu však může docházet také k jejich bioaktivaci a vzniku toxičtějších meziproduktů. Dietární karcinogeny, jako polyaromatické uhlovodíky, hrají důležitou roli při vzniku kolorektálního karcinomu. Spolu s nimi jsou ve střevě přítomny také látky s protektivními účinky, například mastné kyseliny s krátkým řetězcem, které jsou produktem střevní mikroflóry. Spolupůsobení těchto látek může výrazně modulovat buněčnou odpověď, především expresi genů pro XME a s tím spojenou úroveň bioaktivace. Tato práce se věnuje objasnění účinků působení butyrátu a benzo[a]pyrenu na expresi genů xenobiotika metabolizujících enzymů v buněčných modelech odvozených z buněk epitelu kolonu. Pomocí metod analýzy genové exprese byla sledována úroveň indukce palety vybraných XME po ovlivnění studovanými látkami v různých buněčných liniích. Podařilo se vybrat několik kandidátních enzymů pro další studium v této oblasti.

Abstract:

Xenobiotic metabolizing enzymes (XME) are important part of defense of organism against toxic effects of xenobiotics. With metabolic activity of these enzymes xenobiotics are modified to be easily excluded from organism. During this process xenobiotics may also be bioactivated and become more toxic. Dietary carcinogens, such as polyaromatic hydrocarbons, play important role in development of colorectal carcinoma. Together with dietary carcinogens substances with protective effects, such as short chain fatty acids, products of intestinal microbiome, are also present in colon. Interactions of these substances may be of significant effect to cellular answer, especially expression of genes for XME and the associated levels of bioactivation. This thesis sheds light on effects of interaction of butyrate and benzo[a]pyrene on expression of XME genes in cell models derived from colon epithelial cells. Levels of induction of XME palette were studied with gene expression analysis methods, after treatment with studied substances in different cell lines. Based on this work several candidate enzymes were chosen for further studies in this field.

Keywords

Xenobiotika, Xenobiotika metabolizující enzymy, Kolorektální karcinom, Polyaromatické uhlovodíky, Mastné kyseliny s krátkým řetězcem, PCR arrays

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 5. 1. 2017

Thesis defence

• Date of defence: 8. 2. 2017
• Supervisor: prof. RNDr. Jan Vondráček, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Experimental Biology / Molecular Biology and Genetics