Zakrzewska Anna
Zakład Chemii Nieorganicznej i Analitycznej
Pracownia Teorii i Zastosowań Elektrod
Wpływ leku z grupy statyn – atorwastatyny – na organizację modelowej błony komórek HeLa
Anna Zakrzewska
Promotor: prof. dr hab. Renata Bilewicz
Opiekun: mgr Elżbieta Jabłonowska
Statyny są inhibitorami reduktazy 3-hydroksy-3-metyloglutarylo-koenzymu A i należą do klasy najskuteczniejszych leków obniżających poziom cholesterolu w organizmie [1, 2]. Ich działanie polega na konkurowaniu z właściwym substratem reakcji redukcji HMG-CoA do mewalonianu o miejsce aktywne enzymu, z którym wiążą się zmieniając jego konformację i prowadząc do zahamowania łańcucha biosyntezy cholesterolu. Ponieważ mewalonian znacząco wpływa na namnażanie komórek, wnioskuje się, że działanie statyn może także odgrywać istotną rolę w chemioterapii chorób nowotworowych [2]. Pomimo dobrej tolerancji tych leków przez organizm człowieka, mogą powodować groźne dla życia i zdrowia skutki uboczne. Wpływ statyn na błony biologiczne pozostaje jednak niezbadany, choć każda zmiana właściwości biomembrany potencjalnie może znacząco zaburzyć prawidłowe funkcjonowanie komórek [3, 4]. Jako że leki mogą wykazywać różne działanie w zależności od zastosowanej dawki, widoczna jest potrzeba badań zależnych od ich stężenia nad błonami modelowymi [1].
W prowadzonych badaniach wykorzystano technikę Langmuira do przygotowania mieszanych monowarstw o składzie POPC-POPE-POPS-CHOL w stosunku molowym 0,29:0,31:0,06:0,34, odwzorowując tym samym lipidom błon komórek HeLa [5], czyli komórek nowotworowych pochodzących z biopsji guza raka szyjki macicy pobranych niegdyś od Henrietty Lacks. Dla monowarstwy mieszanej, a także wszystkich lipidów wchodzących w jej skład zarejestrowano izotermy π-A (ciśnienie powierzchniowe – powierzchnia przypadająca na pojedynczą cząsteczkę lipidu) na buforze PBS o pH 7,4 z dodatkiem różnego stężenia atorwastatyny i bez tego dodatku. W każdym przypadku zaobserwowano wbudowywanie się leku do monowarstwy, a zmiana współczynników ściśliwości warstw zawierających atorwastatynę względem warstw czystych lipidów i ich mieszanki wskazywała na zwiększenie ciekłości otrzymywanych struktur bez powodowania ich zniszczenia.
Monowarstwy utworzone na granicy faz bufor-powietrze przenoszono na powierzchnię płytek szklanych pokrytych hydrofilową warstwą tlenku indowo-cynowego stosując łączone podejście Langmuira-Blodgett oraz Langmuira-Schaefera w celu otrzymania dwuwarstw molekularnych. Ponieważ atorwastatyna jest substancją elektroaktywną, możliwe jest wykorzystanie technik woltamperometrycznych, aby w dalszej części badań określić stężenie leku wbudowanego w modelowe błony.
Literatura:
[1] Sariisik E., Koçak M., Baloglu F. K., Severcan F., BBA – Biomembranes, 2019, 1861, 810 – 818.
[2] Stancu C., Sima A., Journal of Cellular and Molecular Medicine, 2001, 5, 378 – 387.
[3] Zaborowska M., Broniatowski M., Wydro P., Matyszewska D., Bilewicz R., Journal of Molecular Liquids, 2020, 313, 113570.
[4] Redondo-Morata L., Sanford R. L., Andersen O. S., Scheuring S., Biophysical Journal, 2016, 111.
[5] Botet-Carreras A., Montero M. T., Sot J., Domènech Ò., Borrell J. H., Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 2020, 196, 111288.