In vitro antiproliferační aktivita isochinolinových alkaloidů

Bc. Alžběta Maryšková

Master's thesis

In vitro antiproliferative activity of isoquinoline alkaloids

Anotácia:

Souhrn Nádorová onemocnění jsou nejčastější příčinou úmrtí ve vyspělých zemích a druhou nejčastější v zemích rozvojových. V současné době výskyt různých typů nádorových onemocnění stále stoupá a je to dáno hlavně stárnoucí populací a nevhodným životním stylem. Toto onemocnění vzniká samovolným růstem nádorových buněk, u kterých došlo k porušení apoptózy a rozvinutí nekontrolovatelné proliferace. Takto změněné buňky se mohou rozšiřovat do celého těla prostřednictvím mízního a krevního systému. Je tedy snaha hledat účinné látky, které by měly antiproliferační efekt, zabránily by růstu nádorových buněk a byly by tak použitelné během léčby nádorových onemocnění. V současné době je výzkum zaměřen na běžně se vyskytující látky v přírodě s potenciálním antiproliferačním účinkem. Mezi takové látky patří i isochinolinové alkaloidy. V dnešní medicíně se z isochinolinových alkaloidů používá hlavně morfin a kodein pro jejich analgetické účinky a vinkristin s vinblacinem, které mají protinádorovou aktivitu. Cílem této práce bylo zjistit antiproliferační vliv 46 různých druhů isochinolinových alkaloidů na lidské nádorové buňky kolorektálního karcinomu Caco-2 a hepatocelulárního karcinomu Hep-G2 v porovnání se zdravými lidskými plicními fibroblasty MRC-5. Ke stanovení této aktivity bylo použito klasické metody MTT využívající soli tetrazol bromidu. Hledaná antiproliferační aktivita byla zjištěna pouze u pěti alkaloidů a to scoulerinu, který prokázal IC50 u Caco-2 buněk 6,44 +/- 0,87 mikromol a na buněčných liniích Hep-G2 4,57 +/- 0,42 mikromol, berbaminu (IC50 na Hep-G2 buňkách 4,56 +/- 0,32 mikromol), parfumidinu (IC50 na Hep-G2 buňkách 8,74 +/- 0,29 mikromol), aromolinu (IC50 na Caco-2 buňkách 5,85 +/- 0,14 mikromol) a bersavin hydrochloridu (IC50 na Caco-2 buňkách 2,84 +/- 0,72 mikromol a na Hep-G2 buňkách 3,43 +/- 0,26 mikromol). Ostatní zkoumané isochinolinové alkaloidy neprokázaly cytotoxicitu (IC50 > 10 mikromol) na testovaných buněčných liniích. Námi pozitivně identifikované látky je tedy vhodné podrobit dalšímu přesnějšímu studiu. Jedná se především o posouzení jejich mechanického účinku v buňkách zdravých i nádorových a to nejen v podmínkách in vitro, ale i in vivo.

Abstract:

Summary Cancer is the leading cause of death in developed countries and the second most common in developing countries. Unfortunately, currently the incidence of various types of cancer is increasing and it is mainly due to an aging population and unhealthy lifestyle. This disease is the result of spontaneous growth of tumor cells where apoptosis is not functional and there by induces uncontrolled proliferation. These transformed cells can spread throughout the body, through the lymphatic system and blood. An effort is put into finding effective substances which would have antiproliferative effect and prevent the growth of tumor cells, thus they would be useful during the cancer treatment. Currently, the research focuses on substances commonly occurring in the nature with potential antiproliferative activity. These substances include isoquinoline alkaloids. In contemporary medicine the mainly used isoquinoline alkaloids are morphine and codeine for their analgetic effect and vincristine with vinblastine which have antiproliferative effect. The aim of this work was to determine the antiproliferative effect of the 46 different kinds of isoquinoline alkaloids on human tumor cells of colorectal carcinoma Caco-2 and hepatocellular carcinoma Hep-G2 compared to the normal human lung fibroblasts MRC-5. To determine this activity the classical method MTT, using salt of tetrazolbromide, was used. Antiproliferative activity was observed only in five alkaloids; scoulerin which showed IC50 values of Caco-2 cells 6.44 +/- 0.87 mikromol and Hep-G2 4.57 +/- 0.42 mikromol berbamin (IC50 Hep-G2 cells 4.56 +/- 0.32 mikromol) parfumidin (IC50 Hep-G2 cells 8.74 +/- 0.29 mikromol) aromolin (IC50 Caco-2 cells 5.85 +/- 0.14 mikromol) and bersavin hydrochloride (IC50 Caco-2 cells 2.84 +/- 0.72 mikromol and on Hep-G2 cells 3.43 +/- 0.26 mikromol). Other analysed isoquinoline alkaloids did not prove cytotoxicity (IC50 > 10 mikromol) in the tested cell lines. Our positively identified substances should be subjected to a further precise study of their mechanical effect on healthy as well as cancercells not only in vitro but also in vivo.

Kľúčové slová

Caco-2, Hep-G2, cytotoxicita, buněčné linie, alkaloidy

Keywords

cytotoxicity, cell lines, Caco-2, Hep-G2, alkaloids

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 12. 4. 2017

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: Ing. Ivo Doskočil, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / odbor:
Nutrition and Foodstuffs / Nutrition and Foodstuffs