Molekulární mechanismus karcinogenity aristolochové kyseliny

Abstract

Aristolochové kyseliny (AA) jsou karcinogenní a nefrotoxické alkaloidy z rostlin čeledi podražcovitých (Aristolochiaceae). Aristolochová kyselina I (AAI), která je hlavní toxickou komponentou AA, je příčinou nefropatie vyvolané AA (Aristolochic acid nephropathy, AAN) a podílí se také na vývoji balkánské endemické nefropatie (Balkan endemic nephropathy, BEN). Obě choroby se projevují selháním ledvin a tvorbou nádorů v urotheliální tkáni, vznikajících působením karcinogenních AA. Za skutečnost, že tyto choroby nepostihly všechny osoby, které byly vystaveny působení AA, mohou být zodpovědné rozdílné aktivity a koncentrace enzymů metabolisujících AAI. Poznání enzymů metabolisujících AAI a také vliv na jejich exprese a aktivity jsou důležité pro posouzení, zda daní jedinci jsou, a v jaké míře, ohroženi při vystavení tomuto karcinogenu. Aristolochová kyselina I (AAI) může být metabolisována několika typy reakcí. Stejně jako u většiny nitroaromátů, je hlavní aktivační metabolickou cestou AAI redukce nitroskupiny za vzniku cyklického nitréniového iontu, který se může vázat na purinové báze a dochází tak k tvorbě aduktů AAI s DNA. Při detoxikačních reakcích je AAI oxidačně demethylována cytochromy P450 za tvorby 8-hydroxyaristolochové kyseliny Ia (AAIa). V předkládané disertační práci byl sledován...

Aristolochic acids (AA) are carcinogenic and nephrotoxic alkaloids from Aristolochia species. Aristolochic acid I (AAI), the major component of AA, causes the development of Aristolochic acid nephropathy (AAN) and Balkan endemic nephropathy (BEN). These two diseases cause total renal failure and urothelial malignancies. The fact that these diseases have not been developed in all persons, who have been exposed to their action, might be causd by different activities and protein levels of the enzymes metabolizing AAI. Thus, the identification of enzymes involved in the metabolism, and detailed knowledge of their expression and catalytic specifities is a major importance. Aristolochic acid I (AAI) can be metabolized by several types of reactions. Like most nitroaromatics, the main activation pathway of AAI is reduction of its nitro group to form a cyclic acylnitrenium ion, which can bind to the purine bases, thereby forming AAI-DNA adducts. The detoxication pathway of AAI is its oxidative demethylation by cytochromes P450 forming detoxication metabolite 8-hydroxyaristolochic acid Ia (AAIa). In the present thesis, using rat and human enzymes and as well as several mice models, the metabolism of AAI in vitro and in vivo was investigated. The first model has deleted gene for NADPH:cytochrome P450...