Farmacja Polska

Przedmiot badań: Rosnąca częstość występowania chorób przewlekłych, takich jak nadciśnienie tętnicze i cukrzyca typu 2, przyczyniła się do powszechnego stosowania polifarmakoterapii. Strategia ta wymaga wszechstronnego zrozumienia interakcji między stosowanymi lekami oraz ich biochemicznych efektów, szczególnie gdy leki te wchodzą w interakcje ze zmodyfikowanymi cząsteczkami biologicznymi, takimi jak glikowana albumina surowicy ludzkiej (gHSA). gHSA powstaje w wyniku nieenzymatycznej glikacji albuminy, a jej poziom jest podwyższony u pacjentów z cukrzycą. Z uwagi na zmienioną strukturę, funkcję biologiczną i właściwości fizykochemiczne, gHSA ma istotne znaczenie kliniczne i stanowi ważny przedmiot badań naukowych. Cel badań: Celem przeprowadzonych badań jest oszacowanie siły wiązania wybranych leków stosowanych łącznie w skojarzonej terapii chorób przewlekłych, tj. losartanu (LOS, leku stosowanego m.in. w terapii pierwotnego nadciśnienia tętniczego, nefropatii cukrzycowej) i glipizydu (GLP, leku antyhiperglikemicznego II generacji) z albuminą, której struktura poddana została destabilizacji glikacją w warunkach in vitro, oraz określenie między nimi kompetycji w wiązaniu z makrocząsteczką. Materiały i metody: Analizę kompetycji między GLP a LOS o miejsce wiązania w albuminie niemodyfikowanej (HSA) i glikowanej galaktozą (gHSAGAL) przeprowadzono w układach podwójnych (GLP-HSA, GLP-gHSAGAL, LOS-HSA, LOS-gHSAGAL) oraz układach potrójnych (GLP-HSA-LOSconst, GLP-gHSAGAL-LOSconst, LOS-HSA-GLPconst, LOS-gHSAGAL-GLPconst). Do oceny ilościowej parametrów wygaszania zastosowano metodę Sterna-Volmera, natomiast metody Klotza i Hilla dostarczyły informacji na temat stałych asocjacji i współczynników kooperatywności. W celu dalszej analizy strukturalnej powstałych kompleksów wykorzystano dichroizm kołowy (CD). Wyniki: Analiza wygaszania fluorescencji wykazała, że LOS i GLP mają wyższe powinowactwo do albuminy nieglikowanej niż glikowanej. Glikacja zmieniła mikrośrodowisko wokół kluczowych reszt aminokwasowych, zmniejszając dostępność leków i wpływając na stabilność powstałych kompleksów, co zostało potwierdzone niższymi wartościami stałych Sterna-Volmera (K_SV) i stałych asocjacji (K_a). Obecność dodatkowego leku w układach potrójnych wydaje się łagodzić skutki glikacji. Parametry wygaszania kompleksów LOS-HSA-GLPconst i LOS-gHSAGAL-GLPconst są niemal identyczne, co sugeruje, że GLP może wywoływać zmiany konformacyjne gHSAGAL przywracając powinowactwo makrocząsteczki zbliżone do HSA. Widma CD wykazały, że ani glikacja, ani obecność LOS nie wpływają istotnie na strukturę drugorzędową HSA, co może świadczyć, że różnice w wiązaniu leków wynikają z lokalnych przesunięć konformacyjnych, a nie globalnych modyfikacji strukturalnych wywołanych procesem glikacji. Wnioski: Spektroskopia umożliwia ilościową ocenę zmian właściwości wiążących albuminy indukowanej glikacją oraz określenie parametrów determinujących siłę oddziaływania ligand-albumina w terapii wielolekowej, co jest przydatne na różnych etapach badań diagnostycznych wielu schorzeń związanych ze zmianami konformacyjnymi albuminy, m.in. cukrzycy i jej powikłań, czy zaburzeń o podłożu metabolicznym. Przeprowadzone badania in vitro dają wyobrażenie zmian, jakie zachodzą w warunkach in vivo w trakcie wiązania i transportu leków przez albuminę osób dotkniętych przewlekłymi chorobami oraz w podeszłym wieku.

Agnieszka Aniela Szkudlarek

Competitive binding of glipizide and losartan to human serum albumin in diabetes therapy: spectroscopic studies

二甲双胍和氯沙坦在糖尿病治疗中与人血清白蛋白的竞争性结合：光谱学研究

Przedmiot badań: Prednizon (PRN) i jego aktywna forma, prednizolon (PRL), są klasyfikowane jako syntetyczne glikokortykoidy. Są one stosowane m. in. w ostrych i przewlekłych stanach zapalnych, chorobach autoimmunologicznych i terapii nowotworów. Glikokortykoidy mogą powodować szeroki zakres działań niepożądanych. W celu ich ograniczenia konieczne jest dokładne poznanie ich farmakokinetyki i farmakodynamiki. Dostępne są badania opisujące interakcje między PRN i PRL a białkami osocza, zwłaszcza albuminami surowicy ludzkiej (HSA), niemniej jednak dane tego typu powinny być ciągle udoskonalane i aktualizowane, zwłaszcza za pomocą nowych technik badawczych. Cel badań: Celem niniejszej pracy była analiza interakcji PRN i PRL z HSA przy użyciu nanokalorymetrycznego miareczkowania izotermicznego (nanoITC, TA Instruments). Materiały i metody: W oparciu o zwalidowaną metodologię określono zarówno parametry wiązania, jak i parametry termodynamiczne. Wyniki: Uzyskane wartości stałej asocjacji dla kompleksu HSA-PRN oscylowały w granicach Ka=(4.93±2.33)∙105 [dm3/mol] oraz Ka=(2.79±1.30)∙105 [dm3/mol], dla kompleksu HSA-PRL. Jednocześnie stechiometria tworzenia kompleksów HSA-PRN i HSA-PRL wynosiła odpowiednio n=2.00±0.17 i n=2.14±0.21, co prawdopodobnie oznacza, że dwie cząsteczki PRN i PRL mogą oddziaływać z jedną cząsteczką HSA. Reakcja wiązania zarówno PRN, jak i PRL z cząsteczką HSA miała charakter spontaniczny (ΔG&lt;0) i egzotermiczny (ΔH&lt;0). Co więcej, ujemna wartość zarówno ΔH, jak i ΔS w przypadku kompleksu HSA-PRN wskazała, że kompleks był stabilizowany przez wiązania wodorowe i siły van der Waalsa. W kompleksie HSA-PRL ważną rolę w stabilizacji odgrywają wiązania jonowe (ΔH&lt;0, ΔS~0). Wnioski: Na podstawie przedstawionych danych można stwierdzić, że badania z wykorzystaniem nanoITC pozwoliły scharakteryzować oddziaływania w układach HSA-PRN i HSA-PRL, a technika ta może być użytecznym i kompleksowym narzędziem do badania oddziaływań ligandów z białkami transportującymi.

Nicole Górniak

Wojciech Rogóż

Aleksandra Owczarzy

Małgorzata Maciążek-Jurczyk

Nanocalorimetric study of prednisone and prednisolone interaction with human serum albumin

纳米量热法研究泼尼松和泼尼松龙与血清白蛋白的相互作用

Przedmiot badań: Choroby nowotworowe są jedną z głównych przyczyn przedwczesnego zgonu a liczba ich przypadków stale rośnie. Stosowane aktualnie schematy leczenia chorób nowotworowych z wykorzystaniem zarejestrowanych leków często nie są wystarczająco skuteczne i wywołują wiele działań niepożądanych. Z tego powodu konieczne jest poszukiwanie nowych związków mających potencjał przeciwnowotworowy. Cel badań: Celem pracy były studia spektroskopowe oddziaływań pomiędzy chlorkiem 5-metylo-12H-chino[3,4-b]pirido[5,6-e]tiazyny (AZMM6) a α1 kwaśną glikoproteiną oraz ocena wpływu AZMM6 na strukturę drugo- i trzeciorzędową badanego białka. Materiały i metody: W badaniach posłużono się technikami spektroskopowymi takimi jak: spektroskopią absorpcyjną UV-VIS, spektroskopią fluorescencyjną oraz spektroskopią dichroizmu kołowego CD. Dla kompleksu AZMM6-AGP, na podstawie równania Sterna-Volmera, dla długości fali wzbudzenia λex 275 nm oraz λex 295 nm, obliczono stałą Sterna-Volmera (KS-V) oraz bimolekularną stałą szybkości wygaszania fluorescencji (kq). Równanie Klotza posłużyło do obliczenia stałej asocjacji (Ka) oraz liczby klas miejsc wiązania (n). Wyznaczono również miejsca wiązania w AZMM6 w cząsteczce AGP. Spektroskopia dichroizmu kołowego posłużyła do oceny zmiany w strukturze drugorzędowej badanego białka. Celem analizy zmiany środowiska wokół reszt aminokwasów aromatycznych obecnych w AGP posłużono się spektralnym parametrem A, szerokością połówkową widma w połowie wysokości (FWHM) oraz drugą pochodną widm różnicowych. Wyniki: Na podstawie przeprowadzonych analiz spektroskopowych wyznaczone stałe wiązania oraz charakter oddziaływania świadczą o słabym wiązaniu AZMM6 do AGP. Wnioski: AZMM6 słabo wiąże się z AGP, przez co oprócz efektu terapeutycznego, może wywołać silny efekt toksyczny. W związku z tym wymagane są dalsze badania z wykorzystaniem albuminy ludzkiej oraz innych białek transportujących osocza, a także konieczne jest zastosowanie innej techniki, między innymi nanoITC.

Kacper Laprus

Andrzej Zięba

Spectroscopic studies of the interaction between substance with potential anticancer activity and carrier protein

具有潜在抗癌活性的物质与载体蛋白相互作用的波谱学研究

Przedmiot badań: Albumina surowicy ludzkiej (ang.: Human Serum Albumin, HSA) to białko obecne w ludzkiej krwi, które pełni wiele istotnych funkcji. Bierze udział w transporcie różnorodnych ligandów i odgrywa istotną rolę w utrzymaniu równowagi oksydacyjno-redukcyjnej. Rezultatem wiązania ligandów przez HSA jest nie tylko ich transport, ale też zmiana struktury białka i jego aktywności biologicznej. Cel badań: Celem pracy było zbadanie wpływu wiązania wybranych antyoksydantów oraz związków o potencjalnym działaniu antyoksydacyjnym (kofeina, kolchicyna, kwas salicylowy, kwas galusowy, kwas askorbinowy) z HSA na jej reakcję z modelowym wolnym rodnikiem DPPH. Materiały i metody: Aby zrealizować przyjęty cel badań, przeprowadzono badania z użyciem spektroskopii dichroizmu kołowego w zakresie dalekiego i bliskiego nadfioletu. Wyniki: Wykazano, że modelowy wolny rodnik DPPH może wywierać wpływ na drugorzędową strukturę HSA, bez względu na obecność uwzględnionych ligandów. Zmiana procentowej zawartości poszczególnych struktur drugorzędowych została również zaobserwowana w wyniku interakcji HSA z uwzględnionymi ligandami, za wyjątkiem kofeiny. Potwierdzono, że obecność DPPH w środowisku skutkuje zmianami na poziomie struktury trzeciorzędowej HSA w obszarach bogatych w reszty aminokwasów aromatycznych. Podobne efekty zaobserwowano w przypadku próbek HSA zawierających kolchicynę, kwas salicylowy i kwas askorbinowy. Z kolei kwas galusowy oraz kofeina wywierały wpływ na konformację obszarów bogatych w reszty tyrozyny (ang.: tyrosine, Tyr) i tryptofanu (ang.: tryptophan, Trp). Stwierdzono, że kwas galusowy tworząc kompleks z HSA, wywiera prawdopodobnie protekcyjny efekt względem białka, chroniąc jego strukturę trzeciorzędową przed zmianami wywołanymi reakcją rodnikową z DPPH. Wnioski: Wykonane badania potwierdziły użyteczność spektroskopii dichroizmu kołowego w badaniach nad reakcjami między wolnymi rodnikami a białkami lub kompleksami białko-ligand. Wykazany wpływ DPPH na konformację HSA może być prawdopodobnie ograniczony przez niektóre ligandy, takie jak kwas galusowy.

Julia Szczypta

Karolina Kulig

The influence of selected compounds on the reaction between Human Serum Albumin and a model free radical

选定化合物对血清白蛋白与模型自由基反应的影响

Przedmiot badań: Cechą wspólną wielu powszechnie znanych chorób jest stan zapalny i brak równowagi oksydacyjno-redukcyjnej. Z tego względu antybiotykoterapia wraz ze stosowaniem niesteroidowych leków przeciwzapalnych stanowi częsty wybór w kompleksowym leczeniu chorób i zakażeń bakteryjnych. Na podstawie dostępnych źródeł określono, że niewiele jest informacji na temat wpływu ibuprofenu (IBU) i streptomycyny (STR) na aktywność antyoksydacyjną oraz strukturę albuminy surowicy ludzkiej (HSA). Cel badań: Celem niniejszej pracy było zbadanie wiązania streptomycyny (STR) oraz ibuprofenu (IBU) z albuminą surowicy ludzkiej (HSA), jak również ocena możliwości modulowania aktywności antyoksydacyjnej HSA przez oba leki. Materiały i metody: Do realizacji celu pracy wykorzystano techniki: spektroskopię dichroizmu kołowego (CD), nanokalorymetrię miareczkowania izotermicznego (nanoITC), a także spektrofotometrię UV-VIS. Wyniki: Aby zbadać aktywność antyoksydacyjną HSA, IBU, STR oraz kompleksów ligandów z białkiem, użyto testy kolorymetryczne: DPPH i ABTS. Wykazano, że HSA posiada duży potencjał antyoksydacyjny, natomiast STR i IBU bardzo słaby. Utworzenie kompleksu HSA z STR doprowadziło do wzrostu potencjału antyoksydacyjnego białka. Pomiary przy użyciu CD w zakresie dalekiego nadfioletu pozwoliły wykazać, że dominującą strukturą drugorzędową HSA jest α-helisa, a związanie HSA z IBU powoduje nieznaczny wzrost jej procentowego udziału. Ponadto zarówno IBU, jak i STR wpływały na zmiany w trzeciorzędowej strukturze HSA. Wiązanie IBU wywoływało zmiany strukturalne w regionach HSA bogatych w reszty fenyloalaniny, tyrozyn i tryptofanu, z kolei wiązanie STR powodowało zmiany w miejscach reszt tyrozyn i tryptofanu. Wyniki pomiarów z użyciem spektrofotometrii UV-VIS, w oparciu o które wyznaczono drugą pochodną widm różnicowych HSA oraz mieszanin HSA z IBU oraz STR, częściowo pokryły się z wynikami uzyskanymi techniką CD w zakresie bliskiego nadfioletu. Pomiary kalorymetryczne wykazały, że w przeciwieństwie do IBU, STR słabo wiąże się HSA. Wiązanie to przebiegało w sposób samorzutny, a powstały kompleks jest stabilizowany w głównej mierze przez wiązania jonowe i hydrofobowe. Wnioski: Przeprowadzone badania potwierdzają wpływ STR i IBU na aktywność antyoksydacyjną HSA, a także wpływ stosowanych ligandów na zmiany w strukturze białka. Przeprowadzona analiza może stanowić podstawę do dalszych badań i poszerzenia wiedzy na temat wpływu leków na właściwości HSA.

Study of streptomycin and ibuprofen binding to HSA and their effect on the protein's antioxidant activity

研究链霉素和布洛芬与HSA的结合及其对蛋白质抗氧化活性的影响

Praca koncentruje się na przeglądzie nowoczesnych metod leczenia nowotworów, które nie wymagają stosowania tradycyjnych leków farmakologicznych. Omawia ona różnorodne podejścia, takie jak terapia genowa, immunoterapia, w tym przeciwciała monoklonalne i terapie CAR-T oraz nanotechnologia, skupiając się na przybliżeniu podstawowych mechanizmów działania poszczególnych terapii, produkcji terapeutyków oraz przykładów badań z ich wykorzystaniem. Terapia genowa to zdolność do modyfikacji genetycznych w celu uzyskania ekspresji transferowanego genu, hamowania ekspresji lub modyfikowania ściśle określonego genu. W celu transfekcji terapeutycznego genu stosowane są wektory wirusowe lub nie wirusowe, które zostały szczegółowo omówione. Przeciwciała monoklonalne to immunoglobuliny, których celem jest zwalczanie patogenów, które wraz z rozwojem nauki zaczęto wykorzystywać w terapii nowotworów. Ich biosynteza odbywa się z wykorzystaniem myszy, a w celu zmniejszenia ich immunogenności zostają one poddane humanizacji. W przypadku terapii CAR-T, wykorzystywane są pobrane limfocyty T pacjenta w celu ich modyfikacji genetycznej i nadania komórce swoistości wobec danego antygenu, co powoduje zdolności do niszczenia komórek nowotworowych. Nanotechnologia stanowi odrębną metodę leczenia nowotworów poprzez precyzyjne kierowanie enkapsulowanego leku do komórek nowotworowych, jak również narzędzie wykorzystywane w terapii genowej. Obecnie w terapii stosowane są leki, za których produkcją stoją omówione w pracy biotechnologiczne metody ich otrzymywania. W przypadku konwencjonalnych metod terapii nowotworów, pacjenci mierzą się z dotkliwymi skutkami ubocznymi farmakoterapii lub radioterapii, brakiem możliwości ingerencji chirurgicznej lub brakiem reakcji organizmu na terapię. Praca podkreśla potencjał nowoczesnych metod biotechnologicznych w stworzeniu terapii o mniejszych skutkach ubocznych, jednocześnie wskazując na konieczność dalszych badań nad ich bezpieczeństwem i efektywnością. Nowości zawarte w pracy to: Innowacyjne podejścia terapeutyczne, Nanotechnologia w leczeniu nowotworów, Potencjał terapii CAR-T, Zastosowanie wektorów wirusowych.

Publication Information	Publisher: Polish Pharmaceutical Society，Publishing cycle: ，Journal Type: journal，Open Access Journals: Yes
Basic data	Year of publication: 2019，Proportion of original research papers: 0.00%，Self Citation Rate:N.A.， Gold OA Rate: 0.00%
Journal Fees	$Details
Average review cycle	4 weeks

Farmacja Polska

Journal Citation Format

A journal article with 1 author

A journal article with 2 authors

A journal article with 3 authors

A journal article with 5 or more authors

Books Citation Format

Thesis Citation Format

Web sites Citation Format

Patent Citation Format

Staying up late manually editing references? ivySCI automatically matches journals and helps you generate references with a single click.

Share Submission Experience

Competitive binding of glipizide and losartan to human serum albumin in diabetes therapy: spectroscopic studies

Nanocalorimetric study of prednisone and prednisolone interaction with human serum albumin

Spectroscopic studies of the interaction between substance with potential anticancer activity and carrier protein

The influence of selected compounds on the reaction between Human Serum Albumin and a model free radical

Study of streptomycin and ibuprofen binding to HSA and their effect on the protein's antioxidant activity

Competitive binding of glipizide and losartan to human serum albumin in diabetes therapy: spectroscopic studies

The application of biotechnological methods of cancer treatment

Nanocalorimetric study of prednisone and prednisolone interaction with human serum albumin

Spectroscopic studies of the interaction between substance with potential anticancer activity and carrier protein

The influence of selected compounds on the reaction between Human Serum Albumin and a model free radical

ISSN	0014-8261
h-index	4