Analiza wpływu surowców roślinnych na poziom ekspresji

„Analiza wpływu surowców roślinnych na poziom ekspresji wysoce
konserwatywnych izoenzymów cytochromu P-450 CYP1A2
i CYP2E1 u szczurów”
Monika Karasiewicz
Stypendystka projektu pt. „Wsparcie stypendialne dla doktorantów na kierunkach uznanych za
strategiczne z punktu widzenia rozwoju Wielkopolski”, Poddziałanie 8.2.2 Programu
Operacyjnego Kapitał Ludzki
Niekontrolowane stosowanie preparatów pochodzenia zielarskiego, funkcjonujących
obok leku roślinnego, w suplementacji diety oraz jako składniki nowej żywności, stwarza
realne niebezpieczeństwo dla zdrowia człowieka w postaci działań niepożądanych oraz
interakcji. Wieloskładnikowość ekstraktów roślinnych wiąże się z wielokierunkowością ich
działania i może powodować zmiany efektywności oraz prowadzić do niezadawalających
skutków terapii przy łącznym ich stosowaniu ze standardowymi lekami. Wykazano, że ma to
związek z funkcjonowaniem enzymów z nadrodziny cytochromu P-450 prowadzących I fazę
biotransformacji ksenobiotyków (leków, prokancerogenów, używek, dodatków do żywności),
które mogą podlegać modyfikacjom ekspresji i aktywności pod wpływem zróżnicowanych
czynników, w tym składników ekstraktów roślin zielarskich. Rezultaty tych zmian są ściśle
związane z rodzajem metabolizowanych substratów. Obok inaktywacji substancji obcych,
enzymy te mogą prowadzić do nasilania właściwości kancerogennych związków zdolnych do
wywierania cytotoksycznego wpływu na komórki.
Ze względów toksykologicznych oraz z punktu widzenia funkcji fizjologicznych,
interesującym targetem badań stają się słabo poznane CYP1A2 i CYP2E1. Obecnie trwają
prace
nad
poszukiwaniem
naturalnie
występujących
ligandów
czynnika
AhR
zaangażowanego w proces regulacji ekspresji CYP1A2. W związku z udokumentowanym
udziałem CYP2E1 w patogenezie chorób wątroby, uwagę kieruje się na hamowanie
aktywności tej izoformy jako potencjalnej metody terapeutycznej, gdyż dotychczas poznane
inhibitory wykazują hepato- lub neurotoksyczność. Celem w tym zakresie jest typowanie
efektywnych i nieszkodliwych alternatywnych związków czynnych o podobnym wpływie na
CYP2E1. Praca doktorska zmierza do opisania molekularnego mechanizmu interakcji
preparatów roślin zielarskich (Hypericum perforatum, Valeriana officinalis, Echinacea
purpurea, Allium sativum, Camellia sinensis, Panax ginseng, Gingko biloba, Glycine max)
i leku oraz możliwości modyfikacji metabolizmu innych, często niebezpiecznych substratów
Praca doktorska współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach
Europejskiego Funduszu Społecznego
CYP1A2 i CYP2E1 pod ich wpływem w badaniu eksperymentalnym na modelu zwierzęcym
(Ryc.1).
Standaryzowany wyciąg
(podanie p.o.)
lub
Syntetyczna substancja
modelowa
(podanie i.p. lub p.o.)
Dekapitacja
Pobranie wątroby
Pomiar mRNA (n=10)
real-time PCR
CYP1A2/CYP2E1
Metabolizm leków
Przemiany
substratów
prokancerogennych
Funkcje fizjologiczne
Czynnik AhR
Regulacja
transkrypcji CYP1A2
Zgoda Lokalnej Komisji
Etycznej - szczur rasy Wistar
Upowszechnienie
wyników
Ryc.1. Ogólny schemat pracy badawczej
Praca wykorzystuje zjawisko konserwatyzmu międzygatunkowego sekwencji DNA oraz
procesów regulacji ekspresji opisanych enzymów, co stwarza możliwość ekstrapolacji
uzyskanych wyników przy prognozowaniu podobnych mechanizmów w organizmie ludzkim.
Projekt wpisuje się w nowe trendy rozwoju fitoterapii w Polsce, gdzie produkcja
preparatów pochodzenia roślinnego przewyższa zagraniczną konkurencję i potwierdza
zapotrzebowanie na analizy bezpieczeństwa stosowania surowców roślinnych. Na mapie
produktów zielarskich Wielkopolska to obszar funkcjonowania powszechnie znanych dużych
zakładów oraz mniejszych firm zielarskich a także licznych sklepów zielarsko-medycznych.
Zaproponowane badania dostarczą danych z zakresu bezpieczeństwa oferowanych przez
nie produktów oraz umożliwią poszukiwania nowych punktów uchwytu terapeutycznego
związków aktywnych surowców zielarskich a w konsekwencji nowych zastosowań leku
roślinnego. Ponadto wyniki te wykorzystane mogą zostać przez Instytut Włókien Naturalnych
i Roślin Zielarskich w Poznaniu, który przygotowuje opinie na temat kwalifikacji
i bezpieczeństwa stosowania środków spożywczych wymagających powiadomienia oraz
raportów eksperta dla roślinnych produktów leczniczych. Rezultaty badań zostaną
udostępnione w ramach kursu towaroznawstwa zielarskiego kierowanego dla osób
prowadzących sklepy zielarsko-medyczne na terenie Wielkopolski. Celem tej akcji będzie
wzrost
świadomości
społecznej
z
zakresu
stosowania
medycyny
alternatywnej
i
komplementarnej oraz zmniejszenie nakładów na kosztowne leczenie skutków nieracjonalnej
konsumpcji fitopreparatów.
Praca doktorska współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach
Europejskiego Funduszu Społecznego