VYUŽITÍ METALOTHIONEINU JAKO POTENCIÁLNÍHO NÁDOROVÉHO MARKERU

Mgr. Ivo Fabrik

Bakalářská práce

METALLOTHIONEIN AS POTENTIAL TUMOUR DISEASE MARKER

Anotace:

Nádorová onemocnění se stávají velkým zdravotnickým problémem lidské civilizace. Kvůli absenci opravdu účinného léku je velká pozornost směřována ke včasné diagnóze. V poslední době se několik studií zaobíralo spojitostí výskytu metalothioneinu s nádorovým onemocněním. Je to malý termostabilní protein (6-10 kDa), jehož třetina hmotnosti je tvořena cysteinem. Právě sulfhydrylové zbytky této aminokyseliny jsou nezbytné pro funkce metalothioneinu; transport iontů kovů (Zn či Cu za fyziologických podmínek, v případě intoxikace poté Cd, Pb, Hg a další) a vytváření redoxního prostředí (likvidace hydroxylových radikálů). Vyšší hladiny metalothioneinu byly zjištěny u proliferujících buněk s aktivním metabolismem, což by mohlo být vodítko k jeho významu pro tumor, nicméně v celé problematice je zatím spousta bílých míst. Pro náš výzkum jsme zvolili biologické vzorky od pacientů s nádorem v oblasti hlavy a krku, konkrétně vzorky krví a tumorových tkání. U všech vzorků byla důležitá příprava tepelnou denaturací (99 °C), kterou bylo docíleno odstranění balastních proteinů; termostabilní metalothionein zůstal přítomný v roztoku. Samotná detekce probíhala elektrochemicky s využitím Brdičkovy reakce. Koncentrace metalothioneinu byla u kontrolních vzorků průměrně 4x menší než u vzorků krví pacientů s nádorovým onemocněním oblasti hlavy a krku. Analýza metalothioneinu v nádorových tkáních neodhalila větší rozdíly mezi lokalizacemi, zjištěné odchylky mezi zdravou tkání však ukazují na možný vliv při karcinogenezi.

Abstract:

Tumour disease is becoming a great medical problem of human society. Because of absence of effective cure current effort is focused on early diagnosis of disease. In recent time some studies were devoted to connection between metallothionein and cancer. It is a small thermostable protein (6-10 kDa), 30 % of its weight is composed of cysteine. Sulfhydryl groups of this amino acid are essential for functions of metallothionein; transport of metal ions (Zn or Cu at normal state, in case of intoxication even Cd, Pb, Hg and others) and creation of reducing surroundings (scavenging of hydroxyl radicals). Higher levels of metallothionein were detected in proliferating cells with active metabolism, which could connect metallothionein and cancer. Nevertheless this topic is very complex and unclear. For our study we have chosen biological samples from patients with tumour disease in head and neck area, concretely blood and tumour samples. At all cases sample preparation was crucial. Denaturation by heat (99 °C) eliminated influence of ballast proteins, thermostable metallothionein remained in solution. For detection electrochemical method was chosen with using of Brdička reaction. Concentrations of metallothionein were four time higher in blood of patients with tumour disease of head and neck area than in control samples. Analysis of metallothionein in tumour tissues did not show significant differences between localizations but discovered differences between healthy and tumour tissue indicate to connection to cancerogenesis.

Klíčová slova

Nádorové onemocnění oblasti hlavy a krku, Metalothionein, Zinek, Oxidativní stres, Elektrochemická detekce, Brdičkova reakce, Rezistence, Head and neck cancer, Metallothionein, Zinc, Oxidative stress, Electrochemical detection, Brdicka reaction, Resistance

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 15. 5. 2008

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 16. 6. 2008
• Vedoucí: doc. Ing. René Kizek, Ph.D.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Biochemie / Biochemie