Účinek vybraných izochinolinových alkaloidů na nádorové buňky

Bc. Lucie Válková

Master's thesis

The effect of selected isochinoline alkaloids on tumour cells

Abstract:

Předkládaná práce se zabývá studiem účinku vybraných izochinolinových, konkrétně kvartérních benzo[c]fenanthridinových (KBA) a kvartérních protoberberinových alkaloidů (KPA) na nádorové buňky, především buněčné linie lidského maligního melanomu. Tyto přírodní látky mají široké spektrum biologických účinků. Práce je zaměřena zejména na minoritní alkaloidy, které se vyskytují vzácně, nejsou komerčně dostupné a jejichž účinky nejsou dosud příliš prozkoumány. Mezi tyto alkaloidy patří sanguirubin, chelirubin, sanguilutin a koptisin. Jejich účinky jsou srovnávány s majoritními, komerčně dostupnými sanguinarinem, chelerytrinem a berberinem, které jsou již v dnešní době diskutovány jako potenciální cytostatika. U všech studovaných KBA byla prokázána antiproliferační a cytotoxická aktivita na vybraných buněčných liniích, berberin a koptisin byly řádově méně toxické, proto nebyly podrobněji studovány. Byly studovány mechanismy indukce buněčné smrti. U sanguilutinu byla potvrzena indukce nekaspázové buněčné smrti, nekroptózy. Ostatní alkaloidy indukovaly u buněčné linie A-375 apoptózu i nekroptózu, u linie HeLa pouze nekroptózu. Schopnost vyvolat nekroptózu nebo oba typy buněčné smrti řadí KBA mezi látky zajímavé z hlediska studia nádorů rezistentních k apoptóze.

Abstract:

The presented work deals with study of the effect of selected isoquinoline alkaloids, particularly quaternary benzo[c]phenanthridine (QBA) and quaternary protoberberine alkaloids (QPA) in tumour cells, especially cell lines of human malignant melanoma. These natural substances have a broad spectrum of biological effects. The work is mainly focused on minor alkaloids, which are rare, not commercially available and effects of which are not deeply explored yet. These alkaloids include sanguirubine, chelirubine, sanguilutine and coptisine. Their effects are compared with the major, commercially available alkaloids sanguinarine, chelerythrine and berberine which are discussed as potential cytostatics. All studied QBA revealed antiproliferative and cytotoxic activity on selected cell lines, however berberine and coptisine were much less toxic, therefore they have not been studied in details. The mechanism of the cell death induction was studied. The results confirmed induction of caspase-independent cell death, necroptosis, by sanguilutine. Other alkaloids induced apoptosis as well as necroptosis in cell line A-375 and only necroptosis in HeLa cells. The ability to induce necroptosis or both types of the cell death ranks QBA among interesting substances in terms of biology of tumour resistant to apoptosis.

Keywords

Benzo[c]fenanthridinové alkaloidy, maligní melanom, buněčná smrt, apoptóza, nekroptóza, autofagie, p53, cytotoxicita, Benzo[c]phenanthridine alkaloids, malignant melanoma, cell death, apoptosis, necroptosis, autophagy, cytotoxicity

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 5. 2014

Thesis defence

• Date of defence: 13. 6. 2014
• Supervisor: doc. MUDr. Iva Slaninová, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

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