Studium metabolických interakcí složek doplňků stravy

Mgr. Veronika TOMÁNKOVÁ

Doctoral thesis

Abstract:

Předkládaná disertační práce se zabývá vlivem přírodních látek, které jsou velmi často přítomny v komerčně dostupných doplňcích stravy, na vlastnosti nejdůležitějších enzymů I. fáze biotransformace xenobiotik, konkrétně cytochromů P450 (CYP), a to za podmínek in vitro a in vivo. Dalším předmětem této práce je vliv celosvětově závažné metabolické poruchy, jakou je obezita, na vlastnosti CYP za podmínek in vivo. První část disertační práce je zaměřena na vliv přírodních látek (ve vzorcích ze zlatobýlu obecného, Solidago virgaurea; brusnice borůvky, Vaccinium myrtillus a ibišku súdánského, Hibiscus sabdariffa) na aktivitu a expresi proteinů CYP za podmínek in vitro. Tyto studie byly u zmíněných přírodních látek provedeny v lidské jaterní mikrosomální frakci; u zlatobýlu obecného také v primárních kulturách lidských hepatocytů. Z těchto tří zmiňovaných přírodních látek měla nejvýraznější vliv na aktivitu enzymů CYP brusnice borůvka; konkrétně byla pozorována inhibice aktivity CYP1A2, CYP2C9 a CYP3A4. Inhibice aktivity CYP3A4 byla zaznamenána také v odvaru a výluhu z ibišku súdánského. V další části disertační práce byl sledován vliv extraktu z brusinky a zeleného čaje u normálních a obézních myší na aktivitu, expresi proteinů a mRNA CYP za podmínek in vivo. Experimenty byly prováděny v myší mikrosomální frakci jater a střev. Extrakt z brusinky ovlivnil biotransformační enzymy I. fáze pouze u normálních myší, avšak zelený čaj ovlivnil vlastnosti některých biotransformačních enzymů I. fáze jak u normálních, tak u obézních myší. Poslední část disertační práce se zabývá vlivem samotné obezity na aktivitu, mRNA expresi a expresi proteinů CYP za podmínek in vivo. Studie byla provedena v myší mikrosomální frakci jater a střev. Nejvýznamnější výstup z této studie bylo zjištění, že u obézních myší byl pozorován signifikantní nárůst aktivity a exprese CYP2A5 v játrech (ortolog lidského CYP2A6).

Abstract:

The presented dissertation work deals with the influence of natural substances which are often present in commercially available dietary supplements on properties of the most important phase I biotransformation enzymes, namely cytochromes P450 (CYP), under in vitro and in vivo conditions. Another object of this work is the influence of worldwide serious metabolic disorder such as obesity on properties of CYP enzymes under in vivo conditions. The first part of the thesis focuses on the influence of natural substances (samples from goldenrod, Solidago virgaurea; bilberry, Vaccinium myrtillus; and hibiscus, Hibiscus sabdariffa) on activity and protein expression of CYP under in vitro conditions. These studies in the above mentioned natural substances were performed in human liver microsomal fraction; also in primary cultures of human hepatocytes for experiment with goldenrod. The most significant effect on enzyme activity was observed with bilberry; specifically inhibition of CYP1A2, CYP2C9 and CYP3A4 were seen. Inhibition of the CYP3A4 activity was also observed in decoction and leachate of hibiscus. In the next part of this work, the effect of cranberry and green tea extract on activity and mRNA and protein expression of CYP enzymes in normal and obese mice under in vivo conditions was examined. The experiments were performed in mouse microsomal fraction of liver and intestines. Cranberry extract affected enzymes phase I biotransformation only in normal mice, however green tea extract affected the properties of some enzymes phase I biotransformation in both normal and obese mice. The last part of the dissertation work deals with the influence of obesity itself on activity, mRNA and protein expression of CYP enzymes under in vivo conditions. The study was performed in mouse microsomal fraction of liver and intestine. The most significant output of this study was the finding that a significant increase in activity and expression of CYP2A5 (the ortholog of human CYP2A6) in liver of obese mice was observed.

Keywords

přírodní látky, cytochrom P450, biotransformace, glutamát sodný, mikrosomální frakce, primární kultury lidských hepatocytů

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 6. 3. 2017

Thesis defence

• Date of defence: 3. 5. 2017

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Medicine and Dentistry

Doctoral programme / field:
Medical Chemistry and Clinical Biochemistry / Medical Chemistry and Clinical Biochemistry