Vývoj modelového systému pro studium transportu chloridových iontů u buněk plicního epitelu pacientů trpících cystickou fibrosou

Abstract

U onemocnění zvaného cystická fibróza dochází k narušení fungování proteinu CFTR, jehož hlavní funkcí je transport chloridových iontů z buňky. Stanovení schopnosti CFTR kanálu transportovat chloridové ionty je považováno za jediný způsob, jak stanovit jeho aktivitu. V této práci byl transport chloridových iontů prostřednictvím CFTR kanálu studován u buněčných linií plicního epitelu zdravých pacientů (NuLi-1) a pacientů trpících cystickou fibrózou (CuFi-1). Pro studium byla vybrána a optimalizována metoda fluorescenčního značení za použití fluorescenčního barviva N- (ethoxycarbonylmethyl)-6-methoxychinolinu (MQAE), které poskytuje fluorescenci v modré oblasti spektra a je nejcitlivější fluorescenční sloučeninou vůči chloridovým iontům, která byla doposud navržena. V rámci vývoje optimální metody byly pomocí fluorescenčního značení testovány dva způsoby měření transportu chloridových iontů a to stanovení jejich množství uvolněných buňkou do pufru obsahujícího MQAE a stanovení jejich množství v buňce přímo obarvené MQAE. Druhé stanovení se ukázalo jako vhodnější a reprodukovatelnější metoda pro prokázání transportu chloridových iontů. Zároveň byl sledován vliv sloučeniny forskolinu, která zvyšuje intracelulární koncentraci cAMP a tím urychluje otevírání CFTR kanálu, díky čemuž může být ověřeno, zda...

Cystic fibrosis is caused by a genetic defect in the CFTR protein, whose main function is chloride transport across epithelial cells. The measurement of CFTR ability to transport chloride is considered a good, and perhaps, the only practical method to assess its activity. In this thesis, the transport of chloride ions across the CFTR channel was studied using airway epithelial cell lines of healthy patients (NuLi-1) and patients with cystic fibrosis (CuFi-1). A fluorescent method using a fluorescent chloride-sensitive probe N-(ethoxycarbonylmethyl)-6-methoxyquinolinium (MQAE) was chosen and optimized. This compound is providing fluorescence in the blue part of the spectrum and has the greatest sensitivity to chloride ions. In the development of an optimal method two approaches of chloride transport measurement were used. In the first experiment the secretion of the chloride ions to the buffer containing MQAE was measured. In the second one the dye had to be loaded into cells before performing experiment. Then, the MQAE fluorescence quenched by intracellular chloride was monitored by a change in the fluorescence intensity of the probe. The second method was considered as a usefull and more reproducible to study chloride transport across cell membranes. Moreover, the influence of the CFTR modulator...