Studium fotodynamické inaktivace prionů ftalocyaniny.

Abstract

Transmisivní spongiformní encefalopatie neboli prionové choroby jsou smrtelná neurodegenerativní onemocnění postihující savce. U postižených jedinců se v CNS hromadí ložiska patologického prionového proteinu (PrPTSE ), která jsou příčinou smrti. Priony vykazují afinitu k různým povrchům a odolnost ke konvenčním sterilizačním procedurám. To zvyšuje riziko nosokomiálního přenosu prostřednictvím chirurgických nástrojů použitých při lékařských zákrocích na jedincích v subklinickém stádiu prionového onemocnění. V disertační práci posuzujeme použitelnost metody fotodynamické inaktivace (PDI) pro dekontaminace prionů. PDI byla iniciována deriváty ftalocyaninu (Pc): AlPcOH(SO3)2, SiPc(OH)2(SO3)1-3 nebo ZnPc(SO3)1-3 pro dekontaminace prionů. Světlem aktivované Pc generují reaktivní formy kyslíku, zejména singletní kyslík (O2(1 ∆g)), který jsme detekovali pomocí jodidové metody, inhibičního testu s NaN3 a oxidační degradací kyseliny močové. PDI v suspenzi infekčního mozkového homogenátu vedla k eliminaci signálu PrPres (fragment PrPTSE rezistentní proteináze K) pod detekční limit western blotu při nanomolární koncentraci AlPcOH(SO3)2. Úplná eliminace signálu PrPres byla doprovázena 20% redukcí koncentrace proteinů mozkového homogenátu, nedocházelo k fragmentaci ani agregaci proteinů. PDI indukovaná deriváty...

Transmissive spongiform encephalopathies, also called prion disorders, are fatal neurodegenerative diseases affecting mammals. In patients, the pathological prion protein (PrPTSE ) accumulates in CNS and causes death. Prions possess high binding affinity to surfaces. Moreover, they are highly resistant to conventional sterilization procedures which rise the risk of nosocomial transmission from patients in subclinical stage of prion disease through medical tools. In the thesis, we evaluate the efficiency of photodynamic inactivation (PDI) for prion decontamination. The PDI is induced by photoactivation of phthalocyanine (Pc) derivates AlPcOH(SO3)2, SiPc(OH)2(SO3)1-3 or ZnPc(SO3)1-3. Pc exposed to light generate reactive oxygen species, mainly singlet oxygen (O2(1 ∆g)). Production of O2(1 ∆g) in aqueous solution was confirmed by iodide method, quenching by NaN3 and oxidative degradation of uric acid. The photoactivation of Pc in infectious brain homogenate led to elimination of PrPres signal (= proteinase K-resistant PrPTSE fragment) below the detection limit of western blot by using nanomolar AlPcOH(SO3)2 concentration. The complete elimination of PrPres signal was accompanied with total protein concentration decrease by a maximum of 20% in brain homogenate No signs of protein fragmentation or...