Studium přípravy fluorescenčně značeného bilirubinu

Abstract

Heme is a prosthetic group containing iron atom at the center of the tetrapyrrole cycle, which is the part of hemoglobin. Heme is metabolized by heme oxygenase to linear tetrapyrrolic pigment - biliverdine. It is immediately transformed to bilirubin by biliverdin reductase. This pigment is excreted daily into the systematic circulation. Normal levels of unconjugated bilirubin in plasma are 5 - 17 μmol/l for adult. At extremely elevated levels (above 340 μmol / l) causes cytotoxic due to its lipophility, especially in the neonatal period can lead to the development of bilirubin encephalopathy. The pathogenesis of this complication is not clear, there is no precise information of the transport of unconjugated bilirubin across the blood-brain barrier as well as target structures in the central nervous system. Distribution of unconjugated bilirubin in newborns is still not entirely clear. The aim of this work is to discover new methods which would allow more detailed investigation of distribution of bilirubin in living systems. A suitable method appears to be fluorescent labelling of tetrapyrrole pigment in position C10 which reaches into the spatial arrangement of the molecule, and does not affect its physicochemical properties and thus its biological activity. The fluorescence-labeled molecules can...

Hem je prostetická skupina obsahující atom železa ve středu tetrapyrolového kruhu, který je součástí krevního barviva hemoglobinu. Při metabolismu hemu pomocí enzymu hemoxygenasy vzniká v prvním kroku biliverdin - lineární tetrapyrol, který je ihned biliverdinreduktasou přeměněn na žlučové barvivo bilirubin. Tento tetrapyrolový pigment se denně uvolňuje do systémové cirkulace. Normální hladina nekonjugovaného bilirubinu v plazmě je u dospělého člověka 5 - 17 μmol/l, při extrémně zvýšených hladinách (nad 340 μmol/l) díky své lipofilitě působí cytotoxicky, zejména v novorozeneckém období může dojít až k rozvoji bilirubinové encefalopatie. Patogeneze této obávané komplikace není zcela jasná, chybí přesné informace o transportu nekonjugovaného bilirubinu přes hematoencefalickou bariéru i o cílových strukturách v centrálním nervovém systému. Cílem této práce je proto studium nových metod, které by umožnily detailnější výzkum distribuce bilirubinu v živých systémech. Jako vhodná metoda se jeví fluorescenční značení tetrapyrolového pigmentu v poloze C10, kdy se nejméně zasáhne do prostorového uspořádání molekuly a neovlivní se její fyzikálně-chemické vlastnosti a tím i její biologická aktivita. Vzhledem k faktu, že fluorescenčně značené molekuly lze využít i k in vivo experimentům za použí moderních...