Stanovení vlivu nového platinového komplexu s protinádorovým účinkem na filamentaci bakterií Escherichia coli

Simona GALBAVÁ

Bachelor's thesis

The effect of new platinum complex with anticancer activity on filamentation of Escherichia coli

Abstract:

Abstrakt: Chemoterapeutiká ako cisplatina a jej analógy hrajú už desiatky rokov dôležitú rolu v liečbe nádorových ochorení. Napriek vysokej účinnosti majú tieto látky na báze platiny mnohé nevýhody a obmedzenia. Jedná sa najmä o nežiaduce účinky na organizmus pacienta a prirodzenú či opakovaným podávaním farmaceutika získanú rezistenciu niektorých nádorov voči liečbe. Uvedené nedostatky sú impulzom pre vývoj nových protinádorových liečiv. V poslednej dobe sú okrem platinových syntetizované a testované komplexy ďalších ťažkých kovov. Nutným krokom vo vývoji nových liečiv je najmä stanovenie biologického cieľa danej látky. Ide o miesto v bunke, ktoré je zmenené pôsobením liečiva a jeho modifikácia je zodpovedná za protinádorové účinky použitej zlúčeniny. Počas mnohých štúdií bolo potvrdené, že biologickým cieľom platinových cytostatík je DNA v jadre nádorových buniek. V predloženej bakalárskej práci bolo testované, či je DNA taktiež biologickým cieľom platinového komplexu 1,3-DACH. Spravili sme experimenty zamerané na sledovanie vplyvu uvedenej látky na filamentáciu baktérií Escherichia coli. Tento druh experimentu sa používa k potvrdeniu DNA ako biologického cieľa pre zlúčeniny ťažkých kovov nakoľko filamentačný rast je výsledok zastavenia delenia no nie rastu baktérii. Inhibícia delenia nastáva v dôsledku procesov vyvolaných naviazaním komplexov na DNA. Pre porovnanie boli použité vzorky ošetrené cisplatinou, o ktorej je známe, že inhibuje delenie no nezastavuje rast bakteriálnych buniek. Vďaka tomuto pôsobeniu, rastú baktérie E.coli v dlhých filamentoch. Zo získaných výsledkov je patrné, že cisplatina vykazuje v porovnaní so zlúčeninou 1,3-DACH intenzívnejší vplyv na delenie bakteriálnych buniek, avšak 1,3-DACH má taktiež významný inhibičný efekt a DNA je teda jeho biologickým cieľom. V práci bol ďalej skúmaný efekt ďalších dvoch nových komplexov platiny na delenie baktérií E.coli, pričom tieto nové látky neukázali žiadny efekt na bakteriálnu kultúru.

Abstract:

Abstract: Chemotherapeutics such as cisplatin and its analogues have played an important role in the treatment of cancer for decades. Despite the high efficiency, these platinum-based substances have many disadvantages and limitations. In particular, it is the undesirable effect on the patient's body and the inherited or repeated administration of the pharmaceuticals acquired resistance of some tumors to treatment. These shortcomings are an impulse for the development of new anticancer drugs. Recently, complexes of other heavy metals have been synthesized and tested in addition to platinum-based complexes. In particular, the determination of the biological target of the substance is a necessary step in the development of new drugs. It is a site in the cell that is altered by drug action and its modification is responsible for the antitumor effects of the compound used. During many studies, it has been confirmed that the biological target of platinum cytostatics is DNA in the tumor cell nucleus. In the submitted bachelor thesis, it was tested whether the DNA is the biological target of the 1,3-DACH platinum complex. Performed experiments were focused on observation filamentation of bacteria Escherichia coli after treatment with 1,3-DACH complex. This kind of experiments is used to confirm DNA as a biological target for heavy metal compounds, as filament growth is the result of inhibition of cellular division without stopping bacterial growth. This division inhibition occurs as a result of processes induced by binding of complexes to DNA. Samples treated with cisplatin were used as reference samples, cisplatin inhibits cell division but does not stop cell growth. Due to this action, E. coli bacteria grow in long filaments. The results show that cisplatin has a more pronounced effect on bacterial cell division compared to the 1,3-DACH compound, but 1,3-DACH also has a significant inhibitory effect and thus DNA is its biological target. Further, the influence of the other two new platinum complexes on cell division of E.coli was investigated showing no inhibition effect on bacterial culture

Keywords

Cisplatina, chemoterapeutikum, protirakovinová aktivita, kovové komplexy, oprava DNA

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 5. 2022

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Jitka Prachařová, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biotechnology and Gene Engineering