29.11.2014 Views

Pokaż cały numer - FPN - Farmaceutyczny Przegląd Naukowy

Pokaż cały numer - FPN - Farmaceutyczny Przegląd Naukowy

Pokaż cały numer - FPN - Farmaceutyczny Przegląd Naukowy

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

copyright © 2010 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN 1425-5073<br />

<strong>Farmaceutyczny</strong><br />

www.fpn.sum.edu.pl<br />

Cena 24,50 zł<br />

Miesięcznik<br />

Przegląd <strong>Naukowy</strong><br />

IC Value - Current 4,55<br />

MNiSW 6<br />

ROK VII (XI)<br />

Nr 12/2010 (71)<br />

Scientific Review in Pharmacy<br />

Białka inhibitorowe apoptozy (IAP)<br />

nowe możliwości leczenia nowotworów<br />

Zmiana poziomu ekspresji syncytyny I<br />

w komórkach linii HEK293 po infekcji<br />

endogennymi retrowirusami świni (PERV)0<br />

Ślina – wartościowy materiał biologiczny<br />

do oznaczania kortyzolu<br />

Zalety i ograniczenia technik przesiewowych SSCP<br />

i DGGE w diagnostyce molekularnej0<br />

ISSN 1425-5073<br />

21<br />

lat<br />

Zastosowanie analizy QSAR w badaniach leków 0<br />

o działaniu serotoninergicznym. I<br />

Interakcje leków z dymem tytoniowym<br />

w praktyce farmaceuty<br />

Farmakoterapia reumatoidalnego zapalenia stawów<br />

1


Redaktor Naczelny / Editor-in-Chief:<br />

Prof. dr hab. Krystyna Olczyk<br />

Adres redakcji / Editorial Adress:<br />

ul. Jedności 8 , 41-200 Sosnowiec, Polska / Poland<br />

Tel. +48 32 364 11 50, +48 514 342 345<br />

Fax. + 48 32 364 11 58<br />

E-mail: kolegium.redakcyjne@kwiecinski.pl<br />

6<br />

Czasopismo jest indeksowane w bazie Scopus i Embase.<br />

Journal is Scopus and Embase indexed.<br />

Konsultacyjna Rada Naukowa / Scientific Board<br />

Przewodniczący / Head:<br />

Prof. dr hab. Krystyna Olczyk - Sosnowiec<br />

Członkowie / Members:<br />

Prof. dr hab. Edward Bańkowski - Białystok<br />

Prof. dr Karmela Barišić - Zagreb, Chorwacja<br />

Prof. dr hab. Jerzy Brandys - Kraków<br />

Prof. dr Vitalis Briedis - Kaunas, Litwa<br />

Prof. dr hab. Elżbieta Brzezińska - Łódź<br />

Prof. dr Benito Del Castillo Garcia - Madrid, Hiszpania<br />

Prof. dr. Lionel Buéno - Toulouse, Francja<br />

Prof. dr hab. Kazimierz Głowniak - Lublin<br />

Prof. dr hab. Edmund Grześkowiak - Poznań<br />

Prof. dr Filiz Hincal - Ankara, Turcja<br />

Prof. dr. Michael Horowitz - Adelaide, Australia<br />

Prof. dr med. Kinga Howorka - AKH, UW, Wien, Austria<br />

Sekretarz <strong>Naukowy</strong> / Scientific Board Secretary:<br />

Dr n. med. Robert D. Wojtyczka<br />

E-mail: fpn@kwiecinski.pl<br />

Prof. dr hab. Renata Jachowicz - Kraków<br />

Prof. dr hab. Ewa Jagiełło-Wójtowicz - Lublin<br />

Prof. dr hab. Krzysztof Jonderko - Sosnowiec<br />

Prof. dr hab. Marcin Kamiński - Katowice<br />

Prof. dr Vesna Kuntić - Belgrade, Serbia<br />

Prof. dr hab. Jan Pachecka - Warszawa<br />

Prof. dr hab. Jerzy Pałka - Białystok<br />

Prof. dr hab. Janusz Pluta - Wrocław<br />

Prof. dr hab. Janusz Solski - Lublin<br />

Prof. dr Hiroshi Suzuki - Tokyo, Japonia<br />

Prof. dr hab. Yanusz Wegrowski - Reims, Francja<br />

Prof. dr hab. Marek Wesołowski - Gdańsk<br />

Prof. dr Mira Zečević - Belgrade, Serbia<br />

Członkowie Kolegium Redakcyjnego / Members of Editorial Board:<br />

Dr n. farm. Paweł Olczyk<br />

Dr n. biol. Małgorzata Kępa<br />

Mgr Anna Szeremeta<br />

Dr n. med. Agnieszka Jura – Półtorak<br />

Dr n. hum. Anna Kierczak<br />

Mgr inż. Marcin Chabior<br />

Przemysław Jędrusik<br />

Wydawca / Publisher:<br />

Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego<br />

Adres Wydawcy / Publisher Adress:<br />

Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego<br />

ul. Wiśniowa 25/2, 43-300 Bielsko-Biała, Polska / Poland<br />

fax +48 33 817 36 31<br />

Prezes / President: dr n. med. Adam Kwieciński (Ph.D. M.D.)<br />

Skład / Technical Editor:<br />

Jerzy Partyka<br />

21<br />

lat<br />

Nakład: do 7 000 egz. / Print run: up to 7000 copies<br />

<strong>Farmaceutyczny</strong> Przegląd <strong>Naukowy</strong> jest współfinansowany przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego.<br />

Scientific Review in Pharmacy is financially supported by Ministry of Science and Higher Education.<br />

Wszystkie materiały opublikowane w piśmie objęte są ochroną Prawa autorskiego.<br />

Projekty chronione są Ustawą o Prawie autorskim i pokrewnych prawach<br />

z 1994 r. (Dz. U. Nr 24, poz. 83). Redakcja zastrzega sobie prawo dostosowania<br />

nadesłanych materiałów do potrzeb pisma. Przedruki możliwe jedynie za zgodą<br />

wydawcy. Za treść materiałów reklamowych oraz listów od czytelników redakcja<br />

nie odpowiada.<br />

All published papers in Scientific Review in Pharmacy are protected by copyright<br />

laws (according to Law Gazette NO 24, item. 83). Board of Editors reserves the<br />

rights to harmonize the papers obtained to journal rules and requirements. Reprints<br />

are allowed only after Publisher agreement. Board of Editors are not responsible for<br />

advertisements and reader letters.


Szanowni Państwo,<br />

Koleżanki i Koledzy,<br />

Drodzy Czytelnicy<br />

Zapraszam serdecznie na łamy ostatniego – w mijającym<br />

roku, zeszytu Farmaceutycznego Przeglądu Naukowego.<br />

Patrząc z perspektywy 12 miesięcy, nie był to rok łatwy dla<br />

naszego czasopisma, bowiem borykaliśmy się z pewnymi<br />

trudnościami finansowymi. Sami – jako Redakcja i Wydawnictwo<br />

musieliśmy zabiegać o środki finansowe, niezbędne<br />

dla wydawania <strong>FPN</strong>. Szczęśliwie, wsparło nas w tych działaniach<br />

Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Mam nadzieję,<br />

iż wsparcia tego nie zabraknie i w nadchodzącym roku.<br />

Wystąpiliśmy do Ministerstwa ze stosownym wnioskiem<br />

i oczekujemy na decyzję – oby była ona dla nas wszystkich<br />

pozytywna. Ważnym argumentem w staraniach o przyznanie<br />

środków finansowych jest merytoryczna jakość artykułów,<br />

a w ślad za tym – ocena punktowa czasopisma. Z pewnością do<br />

jej podniesienia przyczynić się może cytowanie przez Państwa<br />

w innych czasopismach prac, opublikowanych w <strong>Farmaceutyczny</strong>m<br />

Przeglądzie <strong>Naukowy</strong>m, o co ponownie do Państwa<br />

apeluję.<br />

W ocenie punktowej niemałą rolę odgrywa też regularność<br />

ukazywania się czasopisma, a nasz <strong>FPN</strong> ukazuje się<br />

niemal na bieżąco. W dużej znowu mierze ta regularność<br />

uzależniona jest od samych autorów, bowiem od szybkości,<br />

z jaką odsyłają poddane korekcie autorskiej swoje publikacje<br />

(sprawdzając tzw. szczotkę), zależy terminowe wydanie<br />

danego <strong>numer</strong>u. Nie zawsze jednak odsyłanie „szczotek”<br />

odbywa się tzw. zwrotną pocztą.<br />

Szanowni Państwo, zapraszam do lektury prac zamieszczonych<br />

w ostatnim tegorocznym zeszycie Farmaceutycznego<br />

Przeglądu Naukowego.<br />

Jednocześnie, informuję o zaplanowanej na jesień 2011<br />

roku, konferencji naukowej, zatytułowanej New Trends in<br />

Drug Discovery, Delivery Systems and Laboratory Diagnostics,<br />

która odbędzie się w Bled, w Słowenii, w dniach 29<br />

września – 1 października 2011. Organizatorami Konferencji<br />

są Słoweńskie Towarzystwo Farmaceutyczne oraz Wydział<br />

<strong>Farmaceutyczny</strong> Uniwersytetu w Lubljanie.<br />

U progu Nowego Roku życzę Państwu wszelkiej pomyślności,<br />

bezmiaru dobra i radości, miłości bliskich, i co<br />

nie mniej ważne – satysfakcji z pracy, która jest tak ważną<br />

częścią naszego życia,<br />

Z noworocznymi pozdrowieniami,<br />

Redaktor Naczelny<br />

Prof. dr hab. Krystyna Olczyk


6<br />

Nr 12 / 2010<br />

Spis treści<br />

Białka inhibitorowe apoptozy (IAP) nowe możliwości leczenia nowotworów 0 10<br />

Proteins inhibitors of apoptosis (IAP) new target cancer therapy<br />

Zmiana poziomu ekspresji syncytyny I w komórkach linii HEK293<br />

po infekcji endogennymi retrowirusami świni (PERV)0 14<br />

Changes of synctytin I expression level in HEK293 cells line<br />

after infection by porcine endogenous retroviruses (PERV)<br />

Ślina – wartościowy materiał biologiczny 0do oznaczania kortyzolu0 21<br />

Saliva – the valuable biological material for cortisol determination<br />

Zalety i ograniczenia technik przesiewowych SSCP i DGGE<br />

w diagnostyce molekularnej0 27<br />

Advantages and limitations of screening techniques SSCP and DGGE<br />

in molecular diagnostics<br />

Zastosowanie analizy QSAR w badaniach leków 0o działaniu serotoninergicznym. I0 34<br />

Application of QSAR analysis in the studies of serotoninergic drugs. I<br />

Interakcje leków z dymem tytoniowym w praktyce farmaceuty0 43<br />

Drug interactions with tobacco smoke in community pharmacy practice0<br />

Farmakoterapia reumatoidalnego zapalenia stawów0 60<br />

Pharmacotherapy of rheumatoid arthritis


6-10<br />

Slovenian Pharmaceutical Society and<br />

University of Ljubljana, Faculty of Pharmacy<br />

are organizing the<br />

th<br />

4 BBBB - Bled International<br />

Conference on Pharmaceutical<br />

Sciences<br />

New Trends in Drug Discovery, Delivery Systems<br />

and Laboratory Diagnostics<br />

th<br />

st<br />

Bled, Slovenia, 29 September – 1 October 2011<br />

The Conference will be accompanied by Satellite symposium<br />

Oral Modified Release – From Polymer to Drug Delivery System


Dear colleagues,<br />

As local hosts and Chairpersons of 4th BBBB Conference, it is our great pleasure, to invite you to participate in 4th BBBB Conference entitled NEW<br />

TRENDS IN DRUG DISCOVERY, DELIVERY SYSTEMS AND LABORATORY DIAGNOSTICS that will be held in Bled in autumn 2011.<br />

The Scientific Committee has not only made a special effort to compile a program which incorporates the interests and orientations expressed by participants<br />

of preceding BBBB Conference, but also to include new topics at the cutting edge in the pharmaceutical sciences. This year it is the first time that three<br />

different scientific fields are joining - Medicinal Chemistry, Pharmaceutical Technology, and Laboratory Diagnostics. The program will include actual aspects<br />

of complex designing of effective and safe drugs, multifactorial approach to delivery system development and diagnostic opportunities in laboratory medicine.<br />

The program was conceived to be particularly attractive for pharmaceutical scientists and other to biomedicine oriented researchers and professionals.<br />

In putting together the Conference Programme, we were especially sensitive to the need of pharmaceutical and biomedical scientists in academia, industry<br />

and laboratory to work hand in hand towards better understanding of the diseases etiology, towards the development of new drugs and diagnostic markers,<br />

and towards the creation of new therapeutic strategies. A major goal of the Conference is therefore to facilitate and reinforce contacts and networking between<br />

academia and profession, basic and clinical researchers and patients as well. To guarantee the quality of future research and new practical applications<br />

in our field, exchange and discussion between experienced colleagues, young scientists and professionals must be enthusiastically promoted. For this reason<br />

during 4th BBBB Conference the young scientist competition will be organized.<br />

Finally and importantly, the Organizing Committee of the 4th BBBB has decided to substantially reduce the registration fee for Young Scientists. Therefore<br />

we hope that in spite of not easy economic situation, this will motivate you to participate in the Conference.<br />

We are cordially welcoming you in Bled!<br />

Prof. Dr. Julijana Kristl<br />

Prof. Dr. Janja Marc<br />

Prof. Dr. Danijel Kikelj<br />

Brief history of the event<br />

The BBBB International Conferences have been initiated under the auspices of EUFEPS by the joint proposal of four<br />

founder countries’ associations: the Estonian Academical Society of Pharmacy and the Finnish Pharmaceutical Society<br />

(Baltic), the Hungarian Society for Pharmaceutical Sciences (Balaton), the Slovenian Pharmaceutical Society (Bled), and<br />

the Turkish Pharmaceutical Technology Scientists’ Association (Bosphorus) and have been decided to organize conferences<br />

biennially on the shore of a lake or on the seacoast of founder organization countries. The main purposes were to<br />

support young, bright and future promising scientists from these regions, to create close scientific contacts between<br />

founding and participant countries’ scientists and to share the state-of-the art level information during scientific program<br />

covering all important aspects of the pharmaceutical sciences. These goals were successfully implemented in the organization<br />

of three past conferences: 1st BBBB Balaton International Conference in Siofok jointly organized by Hungary and Slovenia<br />

in 2005; 2nd BBBB Baltic International Conference in Tartu jointly organized by Estonia and Finland in 2007 and 3rd<br />

BBBB Bosphorus International Conference on Pharmaceutical Sciences in Antalya organized by Turkish Pharmaceutical<br />

Technology Scientists’ Association in 2009. Abstracts were published as a Supplement of European Journal of Pharmaceutical<br />

Sciences.<br />

Aims and scopes<br />

The meeting will focus on important new achievements in laboratory diagnostic, medicinal chemistry and pharmaceutical technology, what is reflected<br />

through the main themes of the conference. This 4th BBBB, like its predecessors, once again will offer opportunities to exchange scientific ideas and create<br />

networks between people from academia, industry and biomedicine profession as well as between young and already established scientists and professionals.<br />

Main topics of the conference are:<br />

• Recent strategies in drug delivery formulation: from materials to medicine<br />

• Nanotechnology and nanotoxicity<br />

• Translational medicine: from basic research to new diagnostic and treatment approaches<br />

• All aspects of medicinal chemistry including drug design, discovery and development<br />

• Methods, instrumentation and technologies in pharmacy and laboratory medicine<br />

• Genomics and proteomics in diagnosis and treatment<br />

For more information visit our website<br />

www.bbbb-eufeps.org


Invited speakers<br />

Dr. Scott Boyer<br />

AstraZeneca, Mölndal, Sweden<br />

Designing safer drugs: Past lessons and future challenges<br />

Prof. Dr. David Gurwitz<br />

Tel Aviv University, Tel Aviv, Israel<br />

Treating depression: Lessons from human lymphoblastoid cells<br />

Prof. Dr. Filiz Hincal<br />

Hacettepe University, Ankara, Turkey<br />

Phthalates as endocrine disrupting chemicals and pharmaceutical excipients<br />

Prof. Dr. Péter Mátyus<br />

Semmelweis University, Budapest, Hungary<br />

New glycine transporter inhibitors: Design, synthesis and biological evaluation<br />

Prof. Dr. Andres Metspalu<br />

University of Tartu, Tartu, Estonia<br />

Biobanking: Challenges and opportunities<br />

Prof. Dr. Aleš Mrhar<br />

University of Ljubljana, Ljubljana Slovenia<br />

Translational medicine: How to explain variability of in vivo drug effects by<br />

in vitro experiments, a raloxifen case<br />

Prof. Dr. Hans-Uwe Simon<br />

University of Bern, Bern, Switzerland<br />

Old and new allergic diseases: From diagnosis to drug therapy<br />

Prof. Dr. Clive G. Wilson<br />

University of Strathclyde, Glasgow, United Kingdom<br />

Revolution: The applications of new imaging and delivery technologies in formulation prototyping<br />

Prof. Dr. Gerhard Winter<br />

Ludwig Maximilians Universität München, München, Germany<br />

Formulation of protein pharmaceuticals: Trends, truths and surprises from the last 20 years<br />

Abstracts<br />

Participants are invited to submit abstract on-line for oral or poster presentations before April 30, 2011. All accepted extended abstracts will be published<br />

in a special issue of European Journal of Pharmaceutical Sciences. Abstracts written only in English will be accepted. The Scientific Committee will<br />

inform you about acceptance of the abstract until June 30, 2011.<br />

Conference chair<br />

Prof. Dr. Julijana Kristl, Ljubljana, Slovenia<br />

Conference co-chairs<br />

Prof. Dr. Danijel Kikelj, Ljubljana, Slovenia<br />

Prof. Dr. Janja Marc, Ljubljana, Slovenia<br />

Founders of BBBB Conferences<br />

Prof. Dr. Dominique Duchene, Paris, France<br />

Prof. Dr. Istvan Hermecz, Budapest, Hungary<br />

Prof. Dr. Hincal Atilla, Ankara, Turkey<br />

Hans Linden (EUFEPS)<br />

Prof. Dr. Aleš Mrhar, Ljubljana, Slovenia<br />

Prof. Dr. Christian R. Noe, Vienna, Austria<br />

Prof. Dr. Peep Veski, Tartu, Estonia<br />

Scientific Committee<br />

Prof. Dr. Karmela Barišić, Zagreb, Croatia<br />

Prof. Dr. Ruggero Bettini, Parma, Italy<br />

Prof. Dr. Sema Çalis, Ankara, Turkey<br />

Prof. Dr. Gerhard Ecker, Vienna, Austria<br />

Prof. Dr. Stanko Gobec, Ljubljana, Slovenia<br />

Prof. Dr. Gabor L. Kovacs, Pecs, Hungary<br />

Prof. Dr. Albin Kristl, Ljubljana, Slovenia<br />

Dr. Gašper Marc, Ljubljana, Slovenia<br />

Dr. Aleš Rotar, Novo mesto, Slovenia<br />

Dr. Vojmir Urlep, Ljubljana, Slovenia<br />

Prof. Dr. Arto Urtti, Helsinki, Finland<br />

Prof. Dr. Clive G. Wilson, Glasgow, United Kingdom<br />

Prof. Dr. Jari Yli-Kauhaluoma, Helsinki, Finland<br />

Exhibition<br />

Conference will be accompanied by the table top exhibition of products and technologies. We invite you to join the industrial<br />

exhibition in order to present your company and development achievements. For further information, please<br />

contact: jelka.dolinar@sfd.si<br />

Organizing Committee<br />

Saša Baumgartner (president)<br />

Lucija Peterlin Mašič (president)<br />

Marko Anderluh<br />

Mateja Cegnar<br />

Bojan Doljak<br />

Mirjana Gašperlin<br />

Iztok Grabnar<br />

Janez Kerč<br />

Nataša Karas Kuželički<br />

Aleš Mlinarič<br />

Irena Mlinarič Raščan<br />

Barbara Možina<br />

Aleš Obreza<br />

Tomaž Vovk<br />

Franc Vrečer<br />

Jernej Zadnik


Satellite Symposium<br />

Oral Modified Release – From Polymer to Drug Delivery System<br />

President of the Satellite Symposium<br />

Prof. Dr. Franc Vrečer, Ljubljana, Slovenia<br />

Conference venue<br />

The Conference will take place in Bled Festival Hall.<br />

Registration<br />

Registration will be available on-line.<br />

Important dates<br />

Conference dates: 29. 9. - 1. 10. 2011<br />

Satellite Symposium: 29. 9. 2011<br />

Abstract submission: 30.4.2011<br />

Abstract acceptance notification: 30.6.2011<br />

Important addresses<br />

Conference Chair<br />

Prof. Dr. Julijana Kristl<br />

University of Ljubljana, Faculty of Pharmacy<br />

Aškerčeva 7, 1000 Ljubljana, Slovenia<br />

Phone: +386 1 476 95 21<br />

Fax: +386 1 425 80 31<br />

E-mail: julijana.kristl@ffa.uni-lj.si<br />

Organizing Committee<br />

Prof. Dr. Saša Baumgartner<br />

E-mail: sasa.baumgartner@ffa.uni-lj.si<br />

Prof. Dr. Lucija Peterlin Mašič<br />

E-mail: lucija.peterlin@ffa.uni-lj.si<br />

Secretary of the Conference:<br />

Jelka Dolinar, MPharm<br />

Slovenian Pharmaceutical Society<br />

Dunajska 184A, 1000 Ljubljana, Slovenia<br />

Phone: +386 1 569 26 01<br />

Fax: +386 1 569 26 02<br />

E-mail: jelka.dolinar@sfd.si<br />

Conference Registration and Accommodation Handling<br />

Kongresni Servis Albatros d.o.o. , Ribenska 2, 4260 Bled, Slovenia<br />

Phone: 0386 (0)4 5780 350, Fax: +386 (0)4 5780 355, E-mail: info@albatros-bled.com, http://www.albatros-bled.com<br />

Organizing Societies:<br />

SFD, Slovenian Pharmaceutical Society, Slovenia<br />

University of Ljubljana, Faculty of Pharmacy, Slovenia<br />

We are very pleased that the conference is organised in partnership under the auspices of European Federation for Pharmaceutical Sciences,<br />

European Federation of Medicinal Chemistry and International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine:<br />

European Federation for<br />

Pharmaceutical Sciences<br />

International Federation of Clinical<br />

Chemistry and Laboratory Medicine<br />

EFMC European Federation for Medicinal<br />

Chemistry<br />

th<br />

As co-organizers the following associations are supporting 4 BBBB Conference:<br />

HSPS, Hungarian Society for<br />

Pharmaceutical Sciences, Hungary<br />

Finnish Pharmaceutical Society<br />

Controlled Relese Society<br />

Slovenia Local Chapter<br />

Turkish Pharmacetical Technology<br />

Scientists' Association<br />

For more information visit our website<br />

www.bbbb-eufeps.org


Farm Przegl Nauk, 2010,12, 10-13<br />

Białka inhibitorowe apoptozy (IAP)<br />

nowe możliwości leczenia nowotworów<br />

Proteins inhibitors of apoptosis (IAP) new target cancer therapy<br />

Marcin T. Nowak 2 , Sławomir Dudek 1 , Katarzyna Lorenc 2 ,<br />

Magdalena Kwiecień 1 , Zbigniew Lorenc 2 , Sabina Jara-Nowak 1<br />

1<br />

Katedra i Zakład Biologii Molekularnej Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach<br />

2<br />

Oddział Chirurgii Ogólnej Wojewódzkiego Szpitala Specjalistycznego nr 5 im. św. Barbary<br />

w Sosnowcu<br />

Streszczenie<br />

Białka inhibitorowe apoptozy (IAP) – niedawno opisane<br />

białka, odgrywające znaczącą rolę w życiu komórki,<br />

wpływające poprzez regulacje apoptozy, na podział<br />

i śmierć komórki. Białka IAP obecne są zarówno w schorzeniach<br />

degeneracyjnych (np. w chorobie Parkinsona)<br />

jak i w chorobach z niekontrolowaną proliferacją komórek<br />

(choroba nowotworowa). Stanowić mogą nowy marker<br />

diagnostyczny nowotworów oraz cel terapeutyczny. Ich<br />

obecność może być odpowiedzialna za oporność guzów<br />

na chemioterapię. W pracy przedstawiono aktualny stan<br />

wiedzy na temat białek IAP podkreślając ich obecność<br />

w różnych schorzeniach, w tym w chorobach nowotrworowych<br />

i możliwości wykorzystania ich w terapii przeciwnowotworowej.<br />

Słowa kluczowe: IAP, apoptoza, terapia przeciwnowotworowa<br />

Abstract<br />

The proteins inhibitors of apoptosis (IAP) – the recently<br />

described proteins, playing the significant role cell life,<br />

the influencing on division and the death of cell across<br />

the apoptosis. The IAP proteins are found both in degeneration<br />

illnesses (the disease the Parkinsona) and in<br />

diseases based on uncontrolled proliferation of cells (the<br />

neoplasmic disease). IAP could be new diagnostic marker<br />

of tumours as well as therapeutic aim. Their presence can<br />

be responsible for resistance of chemiotherapy. In this<br />

work was described the current state of knowledge of IAP<br />

proteins underlining their presence in different illnesses,<br />

mainly in cancer and possibility to used them in cancer<br />

therapy.<br />

Key words: IAP, apoptosis, cancer therapy<br />

Wstęp<br />

Białka inhibitorowe apoptozy – IAP (ang. Inhibitors of<br />

Apoptosis Protein) to opisane w ostatnim dziesięcioleciu<br />

proteiny mające wpływ na apoptozę, czyli zaprogramowaną<br />

śmierć komórki. Pełnią one różne funkcje, zarówno w czasie<br />

podziału, wzrostu i różnicowania komórek. Poznano<br />

osiem białek IAP: XIAP (ang. Human X Chromosome-Encoded<br />

IAP), IAP-1, IAP-2, ML-IAP/Liwin (ang. Melanoma<br />

IAP), ILP-2 (ang. IAP-like Protein 2), NAIP (ang. Neuronal<br />

Apoptosis-Inhibitory Protein), BRUCE/Apollon i surwiwina.<br />

Cała grupa charakteryzuje się obecnością co najmniej<br />

jednej domeny BIR (ang. Baculoviral IAP Repeat) - BIR1,<br />

BIR2 lub BIR3 i dodatkowo domen typowych dla danego<br />

białka [1, 8].<br />

Białka IAP wykryto w kilku schorzeniach, zarówno ze<br />

zmianami degeneracyjnymi komórek oraz ze zmianami<br />

proliferacyjnymi, czyli nadmiernym rozrostem komórek.<br />

Pierwsza grupa obejmuje choroby ze spadkiem odbudowy<br />

i regeneracji komórek takie jak choroby neurodegeneracyjne,<br />

z uszkodzeniem komórek nerwowych rdzenia i mózgu.<br />

Ograniczając zasięg apoptozy, wykorzystując m.in. białka<br />

IAP, można przyczynić się do zmniejszenia postępu choroby,<br />

a tym samym lepszego leczenia. Prowadzone są próby z wykorzystaniem<br />

adenowirusowych wektorów z NAIP, IAP-1<br />

i IAP-2. Przy pomocy wektorów można wprowadzić geny<br />

kodujące IAP powodując nadekspresje białek i przyblokowanie<br />

apoptozy, co w rezultacie może opóźnić niszczenie<br />

komórek. Początkowo zablokowano w ten sposób apoptozę<br />

in vitro w modelu z uszkodzeniem nerwu kulszowego [2]<br />

i wzrokowego [3]. Później wykazano, że nadekspresja NAIP<br />

ma działanie protekcyjne w hydroksydopaminowym modelu<br />

choroby Parkinsona [4]. Wszystkie te doniesienia pozwalają<br />

mieć nadzieje na leczenie chorób degeneracyjnych z udziałem<br />

wektorów genowych kodujących IAP.<br />

Kolejna grupa schorzeń to choroby z nadmierną proliferacją<br />

i namnażaniem komórek. Należą do nich choroby<br />

nowotworowe. Nowotwory to różna i heterogenna grupa<br />

chorób, rozwijająca się na bazie różnorodnych komórek,<br />

które namnażają się w niekontrolowany sposób. Z jednej<br />

strony nadmierny, niekontrolowany rozrost, z drugiej przyblokowana<br />

apoptoza i brak niszczenia zmutowanych komó-<br />

10


Farm Przegl Nauk, 2010,12, 11-19<br />

copyright © 2010 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN 1425-5073<br />

Ryc. 1. Model terapii przeciwnowotworowej skierowanej przeciwko białkom IAP.<br />

rek prowadzą do wzrostu guza. Jedną z możliwości regulacji<br />

jest chemioterapia i radioterapia, które między innymi mogą<br />

modulować apoptozę i poprzez nią doprowadzać do niszczenia<br />

guzów nowotworowych.<br />

Białka IAP w nowotworach<br />

IAP stanowią główny czynnik w regulacji apoptozy,<br />

co potwierdzone jest nadekspresją tych białek w różnych<br />

liniach nowotworowych. Zaburzenie apoptozy z jednoczesnym<br />

wzrostem ekspresji białek IAP najszerzej opisano dla<br />

surwiwiny. Surwiwina obecna jest w komórkach embrionalnych<br />

i w różnych typach nowotworów. Jej obecność koreluje<br />

z gorszą prognozą.<br />

Proteina XIAP koreluje z ciężkością przebiegu i prognozą<br />

w ostrej białaczce szpikowej – AML (ang. acute myeloid<br />

leucemia) i nowotworze nerki. Zahamowanie działania<br />

XIAP można uzyskać dzięki zastosowaniu adenowiralnych<br />

wektorów, transportujących antysensowne XIAP cDNA.<br />

Zmniejszają one chemiooprność raka jajnika [5] oraz zwiększają<br />

radioczułość w niedrobnokomorkowym raku płuc [6].<br />

Amplifikacja w obrębię genów kodujących IAP-1 i IAP-2<br />

w regionie 11q21-q23, jest obecna w różnych nowotworach<br />

między innymi meduloblastomie, raku nerki, glioblastomie,<br />

raku żołądka, niedrobnokomorkowym raku płuc [6]. W raku<br />

przełyku jest także obecna amplifikacja IAP-1. Dodatkowo<br />

wykazano genetyczne IAP w onkogenezie MALT B (ang.<br />

mucosa-associated lymphoid tissue) - komórkowego chłoniaka.<br />

Translokacja t (11;18) dla białka IAP -2 pojawia<br />

się u 50% pozawęzłowego MALT. Lokalizacja żołądkowa<br />

chłoniaka MALT, która nie odpowiada na antybiotykoterapię<br />

posiada translokacje w zakresie IAP-2. Ponadto IAP-1<br />

i IAP-2 pełnią supresyjną rolę w szpiczaku mnogim - MM<br />

(ang. Multiple Myeloma), blokując receptorowy szlak niszczenia<br />

komórki, a w następstwie proliferację limfocytów.<br />

Delecja w zakresie tych białek powoduje przedłużenie życia<br />

komórki. Podobne działanie zaobserwowano w chłoniakach<br />

nieziarniczych NHL (ang. non-Hodgkin lymphoma) w odniesieniu<br />

do IAP-1 i IAP-2 [7, 8]. Zahamowanie ekspresji,<br />

a tym samym przyblokowanie<br />

działania IAP nasila apoptozę,<br />

nasila rozpad komórki ma<br />

więc potencjalne możliwości<br />

terapeutyczne nowotworów.<br />

Możliwości<br />

terapeutyczne<br />

Oporność komórek na<br />

apoptozę to jedna z przyczyn<br />

rozwoju nowotworów. Namnażanie<br />

się uszkodzonych<br />

komórek, bez możliwości ich<br />

niszczenia leży u podłoża rozwoju<br />

chorób nowotworowych.<br />

Poznanie mechanizmów regulacji<br />

apoptozy ukierunkuje terapię.<br />

Występowanie zmiennej<br />

chemiooporności w niektórych<br />

guzach wskazuje na występowanie<br />

czynników regulacyjnych, których eliminacja pozwoli<br />

na skuteczniejsze leczenie. Badania in vitro pokazały, że<br />

nadekspresja IAP łączy się ze wzrostem chemiooporności.<br />

Przyhamowanie działania IAP może stanowić krok terapii<br />

chorób nowotworowych i innych chorób proliferacyjnych.<br />

Antysensowne oligonukleotydy (ASO) skierowane przeciwko<br />

IAP<br />

Od niedawna podjęto próbę zastosowania selektywnych<br />

inhibitorów ekspresji genów w leczeniu genetycznych<br />

uszkodzeń. Antysensowne oligonukleotydy są krótkimi odcinkami<br />

DNA składającymi się z 12-30 nukleotydów komplementarnych<br />

do mRNA. Połączenie tych odcinków z odpowiednimi<br />

mRNA powoduje blokowanie działania genów<br />

[9]. Zablokowanie białek regulujących apoptozę jest jedną<br />

z możliwych terapii przyszłości. Wykorzystując ASO uzyskano<br />

85% redukcje poziomu XIAP w linii komórek raka<br />

piersi [10]. Zmniejszona ekspresja XIAP znacznie uwrażliwia<br />

komórki raka na działanie leków cytotoksycznych -<br />

udowodniono to dla taxolu, etopozydu i doxorubicyny [11].<br />

Podobne wyniki uzyskano w leczeniu raka trzustki i w raku<br />

prostaty [11, 12]. Obiecujące badania są prowadzone nad<br />

terapią chorób mielo- i limfoproliferacyjnych [13].<br />

Surwiwina jest nieobecna w zdrowych i zróżnicowanych<br />

komórkach. Poziom surwiwiny wzrasta w komórkach<br />

nowotworowych – neuroblastomie, raku trzustki, prostaty,<br />

żołądka, jelita grubego, pęcherza moczowego, przełyku<br />

i czerniaka. Zwiększona ekspresja łączy się z gorszą prognozą,<br />

obniżeniem przeżycia i zwiększoną opornością na<br />

chemio- i radioterapię [14]. Wykorzystanie antysensownego<br />

oligonukleotydu (ASO) w leczeniu raka płuc powoduje<br />

zmniejszenie wpływu surwiwiny, indukuje apoptozę,<br />

stymuluje wyższe poziomy kaspazy -3 i podwyższa czułość<br />

chemioterapii.<br />

Małe antysensowne molekuły (SMC)<br />

SMC zostały opisane w 2007 roku jako elementy łączące<br />

IAP i powodujące osłabienie ich działania. Opisano<br />

małe antysensowne molekuły (SMC) skierowane przeciwko<br />

11


Farm Przegl Nauk, 2010, 12<br />

XIAP, Liwina, IAP-1 i IAP-2 [15]. Molekuły działają poprzez<br />

ubikwitynyzacje i degradacje białek IAP, co zwalnia<br />

przytrzymywane przez IAP reakcje wzbudzenia apoptozy.<br />

Niektóre z SMC poprzez przyhamowanie IAP aktywują<br />

dodatkowo produkcję TNFα (ang. tumor necrosis factor,<br />

czynnik martwicy nowotworu), a w konsekwencji aktywacje<br />

kaspazy-8, enzymu biorącego udział w wzbudzeniu apoptozy<br />

[16]. Działanie SMC jest wynikiem łączenia domen<br />

BIR2 i BIR3 pomiędzy sobą w obrębie jednego lub kilku<br />

podobnych molekuł IAP. Połączone ze sobą białka IAP ulegają<br />

autoubikwitynacji i dalszej degradacji [8]. Kolejne doniesienia<br />

podają, że w niektórych nowotworach SMC nie są<br />

aktywatorami apoptozy, ale jedynie elementami pośrednimi,<br />

niezbędnymi do lepszego wykorzystania chemioterapii. Dla<br />

przykładu, w chłoniakach nieziarniczych (NHL) i szpiczaku<br />

mnogim leczenie samymi SMC jest niewystarczające, więc<br />

dodatkowo podaje się chemioterapeutyki.<br />

Duże nadzieje łączy się z próbami przedklinicznymi<br />

SMC – molekuł skierowanych przeciwko XIAP. Jedną z nich<br />

jest Xantag – złożona z polifenylowych elementów oddziałujących<br />

na kaspazy -3 i -7, w szlaku wzbudzenia apoptozy.<br />

Kaspazy -3, -7 to kaspazy efektorowe nasilające apoptozę<br />

i rozpad komórki. W stworzonym modelu opisano dysocjacje<br />

połączeń XIAP z kaspazą –3, dzięki czemu uzyskuje<br />

ona działanie antynowotworowe [17]. Podobne właściwości<br />

ma TWX006 będący w próbach przedklinicznych. Japończycy<br />

opisali embeline, z glonów japońskich, która ma<br />

właściwości hamowania połączeń XIAP z domeną BIR3.<br />

Wpływa to na aktywacje w komórkach nowotworowych<br />

kaspazy -9, czyli kaspazy inicjującej, aktywowanej czynnikami<br />

uwalnianymi z mitochondriów, która aktywuje<br />

kolejne kaspazy prowadząc do apoptozy [18]. Badanie<br />

rezonansem magnetycznym potwierdziło, że embelina<br />

oddziaływuje na domenę BIR3 w XIAP, przez którą łączy<br />

się ona z kaspazą -9. Embelina wydaje się mieć podobne<br />

działanie jak SMC w swojej zdolności do aktywacji<br />

TNFα lub w uwrażliwieniu tkanki nowotworowej na chemioterapeutyki<br />

[19].<br />

Modulatory IAP<br />

To struktury łączące się poprzez domeny BIR z białkami<br />

IAP powodując ich przyblokowanie. Opisano ich działanie<br />

dla IAP-1 oraz IAP-2. IAP-1 może być destabilizowany<br />

przez analogi bestatiny (Ubenimex), aminopeptydazy<br />

stosowanej w leczeniu białaczek w Japonii [20]. Bestatina<br />

degraduje IAP-1 powodując jego zablokowanie poprzez połączenie<br />

z BIR3 [21]. Miejsce połączenia jest wciąż opracowywane<br />

prawdopodobnie jest wspólne z proteiną Smac/<br />

DIABLO, czyli proteiną uwalnianą z mitochondriów bezpośrednio<br />

hamującą białka IAP. Podobnie opisano powiązanie<br />

proteiny IAP-2 z molekułą Ro106-9920. Prawdopodobnie<br />

istnieje wspólne miejsce połączenia, a połączenie obu jest<br />

wymagane do blokowania szlaku receptorowego wzbudzania<br />

apoptozy.<br />

Antagoniści białka IAP<br />

Trwają badania nad molekularnymi antagonistami surwiwiny<br />

wykazującymi hamujący wpływ na jej ekspresję.<br />

Zaliczmy do nich molekułę YM155 będącą w II fazie badań<br />

oraz Terameprokol będącą półsyntetyczną molekułą [22,<br />

23]. Obok antagonistów surwiwiny, opisano antynowotworowy<br />

czynnik Shepherdine, który niszczy połączenia surwiwiny<br />

z białkiem stabilizującym – hsp90 (24). Zablokowanie<br />

kompleksu surwiwiny-hsp90 powoduje wzbudzenie<br />

apoptozy szlakiem mitochondrialnym. W 2006 roku opisano<br />

kilka niebiałkowych molekuł podobnych do Shepherdiny<br />

określanych jako AICAR (ang. aminoimidazol carboxamid<br />

ribonucleotide). Oddziaływują one na procesy translacji<br />

protein oraz metabolizm glukozy [25]. Po raz pierwszy<br />

AICAR zostały opisane w leczeniu cukrzycy typu II [26].<br />

Zarówno AICAR i Shepherdina wydają się wykazywać<br />

przeciwnowotworowe działanie w mechanizmie pobudzania<br />

apoptozy.<br />

Adenowiralne wektory blokujące IAP<br />

Adenowiralne wektory to jedna z kolejnych metod w leczeniu<br />

z wykorzystaniem IAP. Wprowadzenie do komórek<br />

wektorów adenowiralnych ma wpływ na regulację cyklu komórkowego<br />

i apoptozy. Najwięcej prac opartych o tą metodę<br />

opisano dla IAP – surwiwiny. Dezaktywując surwiwinę,<br />

można oczekiwać poprawy skuteczności leczenia przeciwnowotworowego.<br />

Wytworzenie mutacji surwiwiny w zakresie<br />

Cyst84-Ala lub Thr34-Ala w domenie BIR, powoduje<br />

w czerniaku wzrost liczby apoptoz. Mutacja Thr34-Ala<br />

powoduje przyblokowanie oddziaływania surwiwiny<br />

z kaspazą –9 [27]. Adenowirus wykorzystany do nadekspresji<br />

zmutowanej surwiwiny, wywołuje spontaniczną<br />

apoptozę w raku piersi, szyjki macicy, prostaty, jelita grubego,<br />

ale nie obserwowano tego efektu w prawidłowych<br />

komórkach [28]. Badania z linią komórkową raka piersi<br />

wykazały, że zastosowanie wektora adenowiralnego<br />

zmniejsza masę guza, zdolność przerzutowania i indukuje<br />

apoptozę [8].<br />

Immunoterapia<br />

Jedną z najnowszych metod w leczeniu nowotworów<br />

jest wykorzystanie szczepionek do stymulacji własnego<br />

układu odpornościowego. Metoda ta opisana z wykorzystaniem<br />

białka IAP – surwiwiny, obecnej w nowotworach,<br />

może stanowić potencjalny cel leczenia immunomodulującego.<br />

Wytworzenie przeciwciał przeciwko surwiwinie pomoże<br />

w eliminacji tego IAP z surowicy, a tym samym nasili<br />

apoptozę, co pośrednio może przyśpieszyć niszczenie nowotworowych<br />

komórek [22].<br />

Podsumowanie<br />

Białka inhibitorowe apoptozy nie tylko kontrolują<br />

śmierć komórki, ale także wpływają na sygnały szlaków komunikacyjnych.<br />

Równowaga pomiędzy śmiercią komórki<br />

indukowaną przez aktywację kaspaz, i hamowaniem procesu<br />

zależnego od IAP stanowi fundamentalny element życia<br />

komórek. Dokładne poznanie mechanizmów regulacji apoptozy<br />

pomoże w przyszłości w wyjaśnieniu i leczeniu wielu<br />

schorzeń, w tym chorób nowotworowych. Odkrycie podłoża<br />

genetycznego i patomechanizmu apoptozy, poznanie<br />

mechanizmów jej blokowania daje nadzieje na pojawienie<br />

się możliwości zastosowania w klinice nowych, celowanych<br />

leków (ang. target therapy), które mogą zmienić naturalny<br />

przebieg choroby i wpłynąć na ostateczne rokowanie.<br />

12


copyright © 2010 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN 1425-5073<br />

Piśmiennictwo<br />

1. Nowak M i wsp. Regulacyjna rola białek inhibitorowych<br />

apoptozy (IAP). Farm Przegl Nauk 2010; 8: 32-37.<br />

2. Perrelet D i wsp. IAP family proteins delay motoneuron<br />

cell death in vivo. Eur J Neurosci 2000; 12: 2059–<br />

2067.<br />

3. Kugler S i wsp. The X-linked inhibitor of apoptosis<br />

(XIAP) prevents cell death in axotomized CNS neurons<br />

in vivo. Cell Death Differ 2000; 7: 815–824.<br />

4. Crocker SJ i wsp. NAIP protects nigrostriatal dopamine<br />

pathway in an intrastriatal 6-OHDA rat model of Parkinson’s<br />

disease. Eur J Neurosci 2001; 14: 391– 400.<br />

5. Sasaki H i wsp. Down-regulation of X-linked inhibitor<br />

of apoptosis protein induces apoptosis in chemoresistant<br />

human ovarian cancer cells. Cancer Res 2000; 60:<br />

5659–5666.<br />

6. Holcik M i wsp. Translational upregulation of X-linked<br />

inhibitor of apoptosis (XIAP) increases resistance to radiation<br />

induced cell. Heath Oncogene 2000; 19: 4174-4177.<br />

7. Dai Z i wsp. A comprehensive search for DNA amplification<br />

in lung cancer identifies inhibitors of apoptosis<br />

cIAP1 and cIAP2 as candidate oncogenes. Hum Mol<br />

Genet 2003; 12: 791–801.<br />

8. LaCasse EC, Mahoney DJ, Cheung HH. IAP-thargeted<br />

therapies for cancer. Oncogene 2008; 27: 6252-6275.<br />

9. Jansen B, Zangemeister-Wittke U. Antisense therapy<br />

forcancer––the time of truth. The Lancet 2002; 3:<br />

672–683.<br />

10. Lima RT i wsp. Special downregulation of bcl-2 and<br />

xIAP by RNAi enhances the effects of chemotherapeutic<br />

agents in MCF-7 humanbreast cancer cells. Cancer<br />

Gene Ther 2004; 11: 309–316.<br />

11. McManus DC i wsp. Loss of XIAP protein expression<br />

by RNAi and antisense approaches sensitizes cancer<br />

cells to functionally diverse chemotherapeutics. Oncogene<br />

2004; 23: 8105–8117.<br />

12. Amantana A i wsp. X-linked inhibitor of apoptosis protein<br />

inhibition induces apoptosis and enhances chemotherapy<br />

sensitivity in human prostate cancer cells. Mol<br />

Cancer Ther 2004; 3: 699–707.<br />

13. Danson S i wsp. IAPs as a target for anticancer therapy.<br />

Curr Cancer Drug Targets 2007; 7: 785–794.<br />

14. Brennan DJ i wsp. Altered cytoplasmic-to-nuclear ratio<br />

of survivin is a prognostic indicator in breast cancer.<br />

Clin Cancer Res 2008; 14: 2681–2689.<br />

15. Varfolomeev E i wsp. IAP antagonists induce autoubiquitination<br />

of c-IAPs, NF-kappaB activation, and TNFalpha-<br />

dependent apoptosis. Cell 2007; 131: 669–681.<br />

16. Mahoney DJ i wsp. Both cIAP1 and cIAP2 regulate<br />

TNF alpha-mediated NF-kB activation. Proc Natl Acad<br />

Sci USA 2008;105: 11778–11783.<br />

17. Cillessen SA i wsp. Small-molecule XIAP antagonist<br />

restores caspase-9 mediated apoptosis in XIAP-positive<br />

diffuse large B-cell lymphoma cells. Blood 2008; 111:<br />

369–375.<br />

18. Chen J i wsp. Design, synthesis, and characterization<br />

of new embelin derivatives as potent inhibitors of X-<br />

linked inhibitor of apoptosis protein. Bioorg Med Chem<br />

Lett 2006; 16: 5805–5808.<br />

19. Obiol-Pardo C, Granadino-Roldan JM, Rubio-Martinez<br />

J. Protein–protein recognition as a first step towards the<br />

inhibition of XIAP and Survivin anti-apoptotic proteins.<br />

J Mol Recognit 2008; 21: 190–204.<br />

20. Bauvois B, Dauzonne D. Aminopeptidase-N/CD13<br />

(EC 3.4.11.2) inhibitors: chemistry, biological evaluations,<br />

and therapeutic prospects. Med Res Rev 2006;<br />

26: 88–130.<br />

21. Sato S i wsp. Demonstration of direct binding of cIAP1<br />

degradation-promoting bestatin analogs to BIR3 domain:<br />

synthesis and application of fluorescent bestatin ester<br />

analogs. Bioorg Med Chem Lett 2008; 18: 3354–3358.<br />

22. Altieri DC. Survivin, cancer networks and pathway-directed<br />

drug discovery. Nat Rev Cancer 2008; 8: 61–70.<br />

23. Huang RC, Chang CC, Mold D. Survivin-dependent<br />

and independent pathways and the induction of cancer<br />

cell death by tetra-O-methyl nordihydroguaiaretic acid.<br />

Semin Oncol 2006; 33: 479–485.<br />

24. Plescia J i wsp. Rational design of shepherdin, a novel<br />

anticancer agent. Cancer Cell 2005; 7: 457–468.<br />

25. Meli M i wsp. Small-molecule targeting of heat shock<br />

protein 90 chaperone function: rational identification<br />

of a new anticancer lead. J Med Chem 2006; 49:<br />

7721–7730.<br />

26. Towler MC, Hardie DG. AMP-activated protein kinase<br />

in metabolic control and insulin signaling. Circ Res<br />

2007; 100: 328–341.<br />

27. O’Connor DS i wsp. Regulation of apoptosis at cell<br />

division by p34cdc2 phosphorylation of survivin. Proc<br />

Natl Acad Sci USA 2000; 24: 13103–13107.<br />

28. Mesri M i wsp. Cancer gene therapy using a survivin<br />

mutant adenovirus. J Clin Invest 2001; 108: 981–990.<br />

data otrzymania pracy: 27.09.2010 r.<br />

data akceptacji do druku: 28.10.2010 r.<br />

Adres do korespondencji:<br />

Marcin T. Nowak<br />

ul. Wyspiańskiego 21<br />

43-300 Bielsko-Biała<br />

Tel. +48 602 558-301<br />

e-mail: info@proktomed.pl<br />

13


Farm Przegl Nauk, 2010,12, 14-20<br />

Zmiana poziomu ekspresji syncytyny I w komórkach linii HEK293<br />

po infekcji endogennymi retrowirusami świni (PERV)<br />

Changes of synctytin I expression level in HEK293 cells line<br />

after infection by porcine endogenous retroviruses (PERV)<br />

Grzegorz Machnik, Daniel Sypniewski, Sabina Gałka,<br />

Tomasz Loch, Dagna Sołtysik, Daria Błaszczyk, Ilona Bednarek<br />

Zakład Biotechnologii i Inżynierii Genetycznej, Wydział <strong>Farmaceutyczny</strong> z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej<br />

Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach<br />

Streszczenie<br />

Endogenne retrowirusy (ang. ERVs) są ruchomymi elementami<br />

genetycznymi obecnymi w genomie, których<br />

obecność wykazano u wszystkich kręgowców. ERVs innych<br />

gatunków mogą stanowić szczególne zagrożenie<br />

infekcyjne dla człowieka, jeżeli wprowadzone zostaną<br />

zabiegi ksenotransplantacji, czyli przeszczepów odzwierzęcych.<br />

W przypadku świni domowej, gatunku który jest<br />

brany pod uwagę jako źródło narządów do przeszczepów,<br />

ryzyko stanowią endogenne retrowirusy świni (PERVs).<br />

Endogenne retrowirusy różnych gatunków mogą ulegać<br />

rekombinacjom a także podlegać zmianom ekspresji na<br />

skutek różnych elementów regulatorowych, zarówno<br />

endo- jak i egzogennego pochodzenia. Genom człowieka<br />

również zawiera wiele kopii endogennych retrowirusów<br />

(HERVs) należących do różnych rodzin, w tym do rodziny<br />

HERV-W, której ekspresja ma duże znaczenie w warunkach<br />

fizjologicznych oraz w niektórych stanach chorobowych.<br />

Przeprowadzone badania miały na celu ocenę,<br />

czy ilość białka syncytyny I –produktu ekspresji genu env<br />

HERV-W w jednym z loci zmienia się w komórkach linii<br />

HEK293 zakażonej PERV w odniesieniu do niezakażonej<br />

linii HEK293. Wykazano statystycznie istotne różnice<br />

w ilości syncytyny I w analizowanych próbkach.<br />

Abstract<br />

Endogenous retroviruses (ERVs) are the mobile genetic<br />

elements, which are integrated in genome of all vertebrates<br />

.As the xenotransplantation is thought to be a solution<br />

of permanent organ deficiency, ERVs pose a serious<br />

infection risk and should be taken into particular consideration.<br />

It has been shown, that ERVs of several species<br />

are capable to recombine and may also undergo expression<br />

modulation by cellular and exogenous regulatory<br />

elements. Porcine endogenous retroviruses (PERVs) may<br />

be dangerous if swine would serve as organ donor source<br />

for human recipients. Because several families of endogenous<br />

retroviruses are also present in human genome<br />

(HERVs), we checked, if the presence of PERVs in human<br />

cell line HEK293 modulate human endogenous retrovirus<br />

(HERV-W family) expression at the protein level.<br />

Our findings showed, that an amount of syncytin-I, - the<br />

expression product of one of the HERV-W locus, changes<br />

in HEK293 cells infected by PERV in comparison with<br />

non-infected HEK293 cell line.<br />

Key-words: Transplantation, Heterologous; Endogenous<br />

retroviruses; Recombination, Genetic, Gene Expression<br />

Słowa kluczowe: transplantacje heterologiczne; endogenne<br />

retrowirusy; rekombinacja genetyczna, ekspresja genu<br />

Wstęp<br />

Endogenne retrowirusy (ang. endogenous retroviruses<br />

ERVs) występują u wszystkich, jak dotąd przebadanych,<br />

kręgowców. Są to sekwencje, które, obok pseudogenów, retrogenów,<br />

retropozonów i retrotranspozonów, należą do tzw.<br />

elementów ruchomych w genomie [1]. W przeciwieństwie<br />

do wyżej wymienionych, endogenne retrowirusy jako jedyne<br />

posiadają najistotniejsze elementy niezbędne do infekowania<br />

komórek, czyli sekwencję kodującą enzym retrowirusowy-<br />

odwrotną transkryptazę (RT) oraz sekwencję kodującą<br />

białko otoczki wirusa (env). Geny te, wraz z genem kodującym<br />

białko strukturalne (gag), oflankowane są sekwencjami<br />

o charakterze regulatorowym, tzw. długimi powtórzeniami<br />

końcowymi (ang. long terminal repeats, LTRs). Budowę<br />

licznych retroelementów znajdujących się w genomie<br />

człowieka opisano szczegółowo w pracach przeglądowych,<br />

np. w pracy Zwolińskiej [1]. Jak się przypuszcza, obecność<br />

w genomie endogennych retrowirusów jest skutkiem<br />

zakażeń retrowirusami, które miały miejsce w przeszłości<br />

w toku ewolucji. Wskazuje na to podobieństwo w strukturze<br />

genetycznej do współcześnie istniejących retrowirusów eg-<br />

14


copyright © 2010 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN 1425-5073<br />

zogennych (w przypadku człowieka są to np. wirus nabytego<br />

niedoboru odporności (HIV), czy wirus T-limfotropowy<br />

(HTLV)). Ze względu na brak presji selekcyjnej, zdecydowana<br />

większość endogennych elementów retrowirusowych<br />

posiada liczne mutacje, które powodują, że z otwartych ramek<br />

odczytu (ORFs) rzadko powstają funkcjonalne białka,<br />

zaś w pełni infekcyjne cząstki wirusowe- tylko w wyjątkowych<br />

przypadkach. Niektóre retrowirusy endogenne, jak np.<br />

endogenny retrowirus wirus owiec jest niemal identyczny<br />

pod względem budowy jak jego egzogenny odpowiednikwirus<br />

Jaagsiekte, co świadczy o pochodzeniu ERVs ze środowiska<br />

zewnętrznego oraz wskazuje, że proces integracji<br />

z genomem gatunku- gospodarza zaszedł stosunkowo niedawno<br />

[2]. Człowiek jest również nosicielem dużej liczby<br />

swoistych endogennych retrowirusów (ang. human endogenous<br />

retroviruses, HERVs). Przypuszczalnie aż 5-8%<br />

wszystkich sekwencji genomowych stanowią cząstki o pochodzeniu<br />

retrowirusowym [3]. HERVs występują w wielu<br />

kopiach, których liczba waha się w zależności od rodziny od<br />

kilkunastu (HERV-T) do kilkuset (HERV-H) [4]. Dla rodziny<br />

HERV-W liczba loci dla poszczególnych genów gag, pol<br />

i env wynosi odpowiednio: 70, 100 i 30 rozproszonych na<br />

różnych chromosomach [5]. Endogenne retrowirusy człowieka<br />

mają zróżnicowaną budowę genetyczną; analizowane<br />

pod kątem filogenetycznym wykazują podobieństwa do<br />

różnych grup retrowirusów, takich jak alfa beta i gamma [4].<br />

W nomenklaturze przyjęto, że nazwy poszczególnych typów<br />

(zwanych rodzinami) endogennych retrowirusów człowieka<br />

ustala się na podstawie symbolu aminokwasu, odpowiadającemu<br />

tRNA, który jest wykorzystywany przez wirusa do<br />

inicjacji procesu transkrypcji. Przykładowo, HERV-R wykorzystuje<br />

tRNA dla argininy (tRNA.R) [4]. Biorąc pod uwagę<br />

doniesienia naukowe wskazujące, iż poszczególne rodziny<br />

HERV lub nawet określone loci mają duży wpływ na organizm<br />

człowieka, manifestujący się zarówno w warunkach<br />

fizjologicznych jak i w niektórych stanach patologicznych,<br />

ludzkie endogenne retrowirusy są obecnie przedmiotem<br />

licznych badań. Wykazano, iż zwiększona ekspresja sekwencji<br />

HERV-K spotykana jest w licznych nowotworach,<br />

szczególnie wywodzących się z komórek zarodkowych,<br />

jak np. potworniak oraz nasieniak ale też powiązana jest<br />

z czerniakiem [5] i rakiem piersi [6]. Zmienioną ekspresję<br />

HERV-W wykryto w przypadku niektórych chorób psychicznych,<br />

np. w płynie mózgowym chorych na schizofrenię.<br />

Ta sama rodzina endogennych retrowirusów (HERV<br />

-W) wykazuje zwiększoną ekspresję u osób cierpiących na<br />

stwardnienie rozsiane (sclerosis multiplex, SM) [7], łuszczycę<br />

i toczeń układowy [8]. Stąd istnieją przypuszczenia,<br />

że endogenne retrowirusy mają duże znaczenie w chorobach<br />

o podłożu (auto-) immunologicznym. Produkt ekspresji<br />

genu HERV-W env posiada cechy superantygenu i ma zdolność<br />

do aktywacji wrodzonego układu immunologicznego.<br />

Podejrzewa się, że nadekspresja genu env HERV-W ma<br />

szczególny wpływ na rozwój schizofrenii [9]. Jak wskazują<br />

liczne badania, HERVs mają równocześnie istotne znaczenie<br />

w niektórych procesach fizjologicznych człowieka. Szczególnym<br />

przypadkiem jest np. endogenny retrowirus rodziny<br />

HERV-W, którego jeden z genów- env, kodujący białko<br />

otoczki wirusowej, ulega silnej ekspresji w prawidłowym<br />

łożysku. W łożysku, a szczególnie w obrębie cytotrofoblastu,<br />

stwierdza się obecność licznych glikoprotein- produktów<br />

ekspresji genu env HERV-W. Glikoproteiny te umożliwiają<br />

tworzenie syncytiotrofoblastu- warstwy wielojądrzastych<br />

komórek umożliwiających połączenie w łożysku<br />

organizmu matki i rozwijającego się płodu [10]. Ze względu<br />

na zdolność do tworzenia syncytiów, produkt genu env<br />

HERV-W nazywany jest syncytyną I (ang. syncytin-I). Jest<br />

też prawdopodobne, że produkty ekspresji genu env HERV<br />

-W w łożysku mają dla zarodka znaczenie immunoprotekcyjne,<br />

które chroni go przed możliwym odrzuceniem przez<br />

układ immunologiczny matki. W łożysku wykryto również<br />

wysoką ekspresję genu env retrowirusów z rodziny HERV<br />

-R. Sugeruje się, że wraz z analogicznymi produktami ekspresji<br />

env HERV-W glikoproteiny te zapobiegają zakażeniu<br />

zarodka przez egzogenne retrowirusy poprzez konkurencyjne<br />

blokowanie receptorów [11].<br />

Endogenne retrowirusy mają duże znaczenie w przypadku<br />

ksenotransplantacji, czyli przeszczepów organów pochodzących<br />

od zwierząt do organizmu człowieka. Temat ten jest<br />

aktualny od kilku dziesięcioleci, ponieważ stale obserwuje<br />

się niedostatek pacjentów do przeszczepów allogenicznych<br />

(przyp. od autora: szczegółowe dane liczbowe można odnaleźć<br />

na stronie internetowej www.poltransplant.org.pl).<br />

Możliwość ksenotransplantacji rozwiązałaby radykalnie<br />

problem braku dawców, jednak wdrożenie tej dziedziny<br />

napotyka na liczne przeszkody. Jedną z nich jest obecność<br />

ERVs w organizmach zwierząt wszystkich możliwych gatunków<br />

donorowych. Ponieważ obecnie za optymalne źródło<br />

narządów do przeszczepów uważa się świnię domową<br />

(Sus scrofa), endogenne retrowirusy tego gatunku są przedmiotem<br />

licznych badań. Niestety, endogenne retrowirusy<br />

świni (ang. porcine endogenous retroviruses, PERVs) jako<br />

jedne z nielicznych przedstawicieli ERVs ulegają ekspresji<br />

tworząc aktywne cząstki wirusowe. Ponadto wykazano, że<br />

PERV są zdolne do infekowania komórek człowieka in vitro<br />

[12]. Jak dotąd nie potwierdzono jednak, aby endogenne retrowirusy<br />

świni były zdolne do zakażania człowieka w warunkach<br />

in vivo, prawdopodobnie ze względu na skuteczną<br />

barierę immunologiczną. Niemniej w przypadku niektórych<br />

linii komórkowych, jak linia embrionalnej nerki człowieka<br />

HEK293, infekcje PERV mają charakter produktywny, skutkujący<br />

wytworzeniem zakaźnych cząstek potomnych [13].<br />

Oprócz ryzyka zakażenia organizmu biorcy przez<br />

PERV, istnieje też możliwość zajścia rekombinacji pomiędzy<br />

wirusami o podobnej budowie genetycznej. Zjawisko<br />

to wykryto np. pomiędzy retrowirusami HIV-1 i HIV-2.<br />

Rekombinacje genetyczne pomiędzy wirusami o podobnej<br />

budowie genetycznej mogą skutkować pojawieniem się cząstek<br />

o zmienionym (zwiększonym) potencjale infekcyjnym<br />

i mogą być faworyzowane w drodze pozytywnej selekcji.<br />

Wykazano, że w przypadku endogennych retrowirusów<br />

świni zachodzi rekombinacja pomiędzy dwoma subtypami<br />

(PERV-A i PERV-C), powstająca cząsteczka PERV-A/C ma<br />

zwiększony potencjał infekcyjny a kolejne pasaże w hodowlach<br />

komórek ludzkich HEK293 powodują dalsze zmiany<br />

w budowie genomu wirusów [14]. W przypadku ksenotransplantacji<br />

są też teoretycznie możliwe rekombinacje między<br />

PERV a endogennymi retrowirusami człowieka. Dotyczy to<br />

zwłaszcza tych rodzin, które, podobnie jak PERVs, należą<br />

do gamma- retrowirusów, czyli np. HERV-E, HERV-T lub<br />

15


Farm Przegl Nauk, 2010, 12<br />

rodzin, które blisko korelują filogenetycznie z gamma- retrowirusami.<br />

Są to np. HERV-R, HERV-W, HERV-H i kilka<br />

innych. Uważa się, że oprócz rekombinacji na poziomie wirusowego<br />

RNA możliwe jest upakowanie cząstek RNA jednego<br />

wirusa w kapsydzie białkowym pochodzącym od innego<br />

wirusa. Taki proces miał miejsce podczas prób terapii<br />

genowej u ssaków naczelnych. Zaobserwowano wówczas<br />

przypadkowe, endogenne sekwencje (w tym należące do<br />

endogennych retrowirusów) w wektorach retrowirusowych,<br />

a następnie wykazano ich ekspresję w organizmie biorcy<br />

[15]. Z kolei dotychczasowe poszukiwania rekombinantów<br />

pomiędzy PERV a HERV nie potwierdziły ich obecności<br />

[16], lecz badania w tej tematyce nie są liczne. Retrowirusy<br />

posiadają w swym genomie wiele sekwencji o charakterze<br />

regulatorowym, które po zakażeniu i integracji z genomowym<br />

DNA w niektórych przypadkach mogą modulować<br />

ekspresję genów leżących w pobliżu [17]. Ze względu na<br />

rolę, jaką spełniają HERV w organizmie człowieka, istotne<br />

jest aby ocenić, czy obecność PERV nie wpływa na ekspresję<br />

tych retrowirusów.<br />

Celem przedstawionej pracy było wykazanie, czy zakażenie<br />

komórek człowieka linii HEK293 wirusami PERV<br />

ma wpływ na poziom ekspresji endogennych retrowirusów<br />

człowieka z rodziny HERV-W. Ocenę procesu ekspresji prowadzono<br />

na poziomie białka.<br />

Materiał i metody<br />

Materiał badany<br />

Próbkami badanymi były komórki linii HEK293 (Human<br />

Embryo Kidney, nr ECACC 85120602), komórki linii<br />

HEK293 infekowanej wirusami PERV (293/CIRCE, nr<br />

ECACC: 97051411), oraz komórki linii nerki świni PK-15<br />

(otrzymane od dr A. Lipowskiego z Państwowego Instytutu<br />

Weterynaryjnego- Państwowego Instytutu Badawczego<br />

w Puławach). Hodowle komórkowe prowadzono w pożywce<br />

DMEM z dodatkiem 10% płodowej surowicy bydlęcej<br />

oraz antybiotyku (PAA, Austria). Wszystkie linie były<br />

utrzymywane w hodowli do uzyskania stanu subkonfluencji<br />

(70-80%) a następnie pasażowane w stosunku 1:6. Komórki<br />

linii 293/CIRCE stanowiły kontrolę dodatnią zakażenia wirusami<br />

PERV. Procedura zakażania komórek HEK293 wirusami<br />

PERV pochodzącymi z nadsączu komórkowego linii<br />

nerki świni PK-15 była przeprowadzona wg metody opisanej<br />

przez Kuddus i wsp. [18] oraz na podstawie informacji<br />

własnych tego autora. Komórki HEK293 były posiewane<br />

1 dobę przed zakażeniem w naczyniu hodowlanym (butelce)<br />

o pojemności 75ml w standardowych warunkach, bez dodatku<br />

antybiotyków. W celu przygotowania zawiesiny wirusów<br />

PERV do infekcji komórek HEK293 zebrano pożywkę<br />

hodowlaną z komórek PK- 15 pobraną po 48 godzinach prowadzenia<br />

hodowli komórkowej a następnie filtrowano przez<br />

filtr o średnicy porów 0,45µm w celu pozbycia się komórek.<br />

Infekcję prowadzono w obecności polibrenu (Hexadimethrine<br />

bromide, Sigma) przez 4 godziny, po czym pożywkę<br />

zlewano i zastępowano świeżą, wolną od wirusów. Hodowlę<br />

kontynuowano do uzyskania 22 pasażu. Próbki komórek<br />

do badań (ok. 5x10 6 ) pobierano w trzech powtórzeniach<br />

po każdym pasażu komórkowym, przemywano roztworem<br />

PBS i zamrażano w -80°C.<br />

Ekstrakcja DNA i reakcja łańcuchowa polimerazy<br />

(PCR)<br />

Kwas deoksyrybonukleinowy ekstrahowano z komórek<br />

(ok. 5x10 6 ) pobranych po każdym pasażu. Do izolacji DNA<br />

zastosowano proteinazę K (Fermentas, Litwa), a po 1 godzinie<br />

inkubacji w 55°C przeprowadzono precypitację białek<br />

przez dodanie 5M roztworu NaCl. DNA wytrącano z roztworu<br />

za pomocą 2-propanolu, osad przemywano 70% roztworem<br />

alkoholu etylowego. DNA rozpuszczano w buforze<br />

TE (10 mM Tris-HCl, pH=8,0; 1mM EDTA) w końcowej<br />

objętości 100µl. Jakość i stężenie ekstraktów DNA oceniano<br />

spektrofotometrycznie przy długościach fali 260 i 280nm.<br />

Stężenia kwasów nukleinowych w ekstraktach wynosiły<br />

średnio od 100-250ng/µl, stosunek A 260/280<br />

wahał się od 1,70<br />

do 1,85. Reakcję łańcuchową polimerazy przeprowadzono<br />

z użyciem aparatu Mastercycler ep PCR (Eppendorf, Niemcy).<br />

Do detekcji materiału genetycznego PERV zastosowano<br />

warunki opisane przez Paradis i wsp [19], przy użyciu<br />

starterów: PERV_F: TGA TCT AGT GAG AGA GGC AGA<br />

G oraz PERV_R: CGC ACA CTG GTC CTT GTC G. Jako<br />

kontrolę reakcji zastosowano fragment genu konstytutywnego-<br />

dehydrogenazy 3-fosforanu gliceraldehydu świni<br />

(pGAPDH). Startery do reakcji PCR dla tego genu zaprojektowano<br />

za pomocą programu eprimer3 (pakiet EMBOSS).<br />

Sekwencje starterów były następujące: pGAPDH_F: TGT<br />

CGC CAT CAA TGA CCC C; pGAPDH_R: TGA CAA<br />

GCT TCC CAT TCT C. Skład mieszaniny reakcyjnej stanowił<br />

1x bufor reakcyjny, 200nM każdego z dNTP, 300nM<br />

każdego ze starterów, 2,5mM MgCl 2<br />

, 1U polimerazy Taq<br />

(Fermentas, Litwa). Do mieszaniny dodawano 1µl ekstraktów<br />

DNA (100-250ng). Warunki termiczne: 95°C-5min., 40<br />

cykli: 95°C-30sek, 61°C-30sek, 72°C-40sek; 72°C-10min.<br />

Po reakcji produkty analizowano w 1,5% żelu agarozowym<br />

barwionym bromkiem etydyny w obecności wzorca wielkości<br />

DNA pUC Mix Marker 8 (Fermentas, Litwa). Oczekiwane<br />

długości produktów wynosiły dla PERV: 262 pz, dla<br />

pGAPDH: 216 pz.<br />

Analiza western-blot<br />

Lizę komórek (ok. 5x10 6 ) prowadzono w 250µl lodowatego<br />

buforu RIPA (50mM Tris HCl pH=8, 150 mM<br />

NaCl, 1% NP-40, 0.5% deoksycholan sodu, 0.1% SDS)<br />

z dodatkiem 1/100 objętości inhibitorów proteaz (Protease<br />

Inhibition Cocktail, Sigma, Niemcy). Lizat komórkowy<br />

wstrząsano na lodzie (1godz.) i wirowano przy 13000 x g<br />

przez 15 min. Uzyskany nadsącz przenoszono do nowych<br />

probówek i mierzono absorbancję (A 595<br />

) w obecności odczynnika<br />

Bradforda. Krzywą kalibracyjną do określenia<br />

stężenia całkowitego białka przygotowano na bazie próbek<br />

albuminy surowicy bydlęcej (BSA) o znanych stężeniach<br />

(Fermentas, Litwa). Próbki badane w ilości odpowiadającej<br />

30µg całkowitego białka nakładano na 10% żel poliakrylamidowy.<br />

Elektroforezę prowadzono w obecności markera<br />

wielkości białek PageRuler unstained protein ladder lub<br />

PageRuler Plus Prestained Protein Ladder (Fermentas, Litwa).<br />

Bezpośrednio po elektroforezie przeprowadzono elektrobloting<br />

celem przeniesienia próbek na membranę PVDF<br />

(Pall Technology, USA). Membrany suszono w temperaturze<br />

pokojowej i przechowywano do dalszej analizy. Detekcję<br />

białek endogennych retrowirusów człowieka rodziny<br />

16


copyright © 2010 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN 1425-5073<br />

Ryc. 1. Produkt reakcji łańcuchowej polimerazy dla genu gag wirusa<br />

PERV. Kolejność próbek: 1). marker wielkości pUC Mix Marker<br />

8 (Fermentas); 2). komórki HEK293; 3). komórki PK15; 4). komórki<br />

HEK293 po 5 pasażach od zakażenia PERV; 5). komórki HEK293 po<br />

10 pasażach od zakażenia PERV; 6). komórki HEK293 po 15 pasażach<br />

od zakażenia PERV; 7). komórki HEK293 po 22 pasażach od zakażenia<br />

PERV; 8). komórki HEK293/CIRCE.<br />

przeciwko beta- aktynie). Inkubację prowadzono<br />

przez 2 godziny w temperaturze pokojowej.<br />

Membrany przemywano dwukrotnie buforem<br />

TTBS i inkubowano w roztworze zawierającym<br />

przeciwciało wtórne skoniugowane z alkaliczną<br />

fosfatazą przez 1 godzinę (rozcieńczenie<br />

1:3000, Santa Cruz Biotechnology, USA). Następnie<br />

membrany przemywano (2 x TTBS,<br />

1 x TBS) i inkubowano w roztworze chromogennego<br />

substratu (TBT/BCIP) aż do uzyskania<br />

wyraźnego sygnału. Membrany suszono<br />

w temperaturze pokojowej i skanowano za<br />

pomocą skanera cyfrowego. Wszystkie próbki<br />

analizowano w trzech powtórzeniach. Analizę<br />

półilościową opartą na pomiarze gęstości<br />

optycznej prążków dla syncytyny I i beta-aktyny<br />

przeprowadzono z użyciem programu komputerowego<br />

ImageJ [20].<br />

Wyniki badań<br />

Ryc. 2. Obraz membrany PVDF po analizie western blot. Widoczna<br />

ekspresja białka syncytyny I (A) oraz beta-aktyny (B) w próbkach komórek<br />

HEK293 zakażonych wirusami PERV. 0). komórki HEK293;<br />

1). komórki HEK293 po 2 pasażach od zakażenia PERV; 2). komórki<br />

HEK293 po 6 pasażach od zakażenia PERV; 3). komórki HEK293 po<br />

12 pasażach od zakażenia PERV; 4). komórki HEK293 po 16 pasażach<br />

od zakażenia PERV; 5). komórki HEK293/CIRCE; 6). lizat komórek<br />

łożyska (kontrola dodatnia); Masa cząsteczkowa białka sycytyny<br />

I = ok. 60 kDa (częściowo glikolizowana), masa cząsteczkowa białka<br />

beta- aktyny = 49 kDa.<br />

HERV-W (syncytyny I) oraz detekcję beta-aktyny prowadzono<br />

z użyciem specyficznych, króliczych przeciwciał<br />

poliklonalnych (Thermo Scientifics, USA, Abcam Corp.<br />

USA). Przed inkubacją w roztworze przeciwciał membrany<br />

nawilżano w 100% metanolu przez 2 min. i zanurzano w roztworze<br />

blokującym (3% roztwór żelatyny w TBS) na okres<br />

1 godziny z jednoczesnym wytrząsaniem. Następnie membrany<br />

przemywano buforem TTBS (TBS + 0,05% Tween<br />

20) i inkubowano w 1% roztworze żelatyny z odpowiednim<br />

przeciwciałem (rozcieńczenie 1:500 dla przeciwciała przeciwko<br />

syncytynie I, rozcieńczenie 1:2000 dla przeciwciała<br />

Dyskusja<br />

Reakcja PCR gag PERV i pGAPDH<br />

Specyficzny produkt PCR dla genu gag<br />

PERV otrzymano w próbce DNA komórek<br />

HEK293 pobranych w piątym pasażu od zakażenia<br />

wirusami PERV. Właściwe produkty dla gag<br />

PERV otrzymano także w próbkach po każdym<br />

kolejnym pasażu (6-22), natomiast nie uzyskano<br />

ich w próbce komórek HEK293 niezakażonych<br />

PERV ani w próbkach komórek pobranych z pasaży<br />

1-4 po zakażeniu PERV. W żadnej z badanych<br />

próbek nie uzyskano produktu PCR dla<br />

pGAPDH (Ryc. 1).<br />

Ekspresja produktu białkowego genu env<br />

HERV-W (syncytyny I) w komórkach HEK293 zakażonych<br />

PERV<br />

Prążek właściwy dla sycytyny I otrzymano<br />

we wszystkich badanych próbkach. Relatywną<br />

ekspresję syncytyny I w próbce obliczano<br />

w odniesieniu do ekspresji beta- aktyny, białka<br />

o charakterze konstytutywnym. Uzyskane wyniki<br />

przedstawiono na Ryc. 2 oraz Ryc. 3. Analiza<br />

wariancji wykazała, że pomiędzy badanymi<br />

próbkami występuje bardzo istotna statystycznie<br />

różnica (p


Farm Przegl Nauk, 2010, 12<br />

Ryc. 3. Relatywna ilość białka syncytyny I w odniesieniu do ilości<br />

białka beta-aktyny w próbkach linii HEK293 zakażonej wirusami<br />

PERV po określonej liczbie pasaży komórkowych. Wartości dla poszczególnych<br />

próbek oznaczają stosunek pola powierzchni pod pikiem<br />

wykresu gęstości optycznej dla syncytyny I do pola powierzchni pod<br />

analogicznym pikiem dla beta-aktyny.<br />

rek linii nerki świni PK-15 jest opisywana wielokrotnie w literaturze<br />

[18]. Prace te nie podają jednak wprost, po jakim<br />

czasie od momentu zakażenia sekwencje PERV były wykrywane<br />

w zakażanych komórkach techniką detekcji materiału<br />

genetycznego (PCR lub RT-PCR w przypadku detekcji<br />

wirusowego RNA). Kuddus i wsp. w swoich badaniach za<br />

zakażone i przeznaczone do dalszych analiz uznaje komórki<br />

HEK293 po 17 pasażu od zakażenia PERV [18]. W naszym<br />

eksperymencie istotne było ustalenie, kiedy zintegrowane<br />

z genomem komórek HEK293 wirusy PERV są możliwe do<br />

wykrycia techniką PCR, ponieważ obecność prowirusowego<br />

DNA świadczy jednoznacznie o zajściu zakażenia. W przypadku,<br />

gdy przedmiotem detekcji jest wirusowe RNA (materiał<br />

genetyczny wirusa) nie ma pewności, czy wykrywa<br />

się wirusy potomne czy są to PERV pozostałe w hodowli<br />

po procedurze zakażania. Nasze badania wskazują, że prowirusy<br />

PERV pojawiają się w komórkach HEK293 w ilości<br />

pozwalającej na ich detekcję po 5 pasażu komórkowym<br />

licząc od momentu zakażenia. Jednak ilość uzyskanego<br />

DNA gag PERV (intensywność prążka na żelu) wskazuje,<br />

że wyjściowa liczba cząsteczek prowirusów jest niższa<br />

w porównaniu z próbkami kontrolnymi- linii PK15 oraz<br />

trwale zakażonej linii HEK293/CIRCE (na rycinie 1. por.<br />

nr 4-7 z nr 3 i 8).<br />

Dane literaturowe wskazują, że ekspresja endogennych<br />

retrowirusów człowieka z rodziny HERV-W ma miejsce<br />

18<br />

w licznych tkankach i liniach komórkowych. Niestety,<br />

szczegółowe badania opisane przez Yi i wsp.<br />

(2004) wskazujące, że gen env HERV-W ulega<br />

ekspresji w kilku badanych liniach komórkowych,<br />

nie obejmują linii HEK293 [21]. Ekspresja env<br />

HERV-W została natomiast potwierdzona w linii<br />

U-31, która podobnie jak HEK293, została wyprowadzona<br />

z komórek nerki człowieka [21]. Z kolei<br />

badania Nellaker i wsp. [22] wykazały obecność<br />

transkryptów HERV-W również w linii HEK293.<br />

Dowodzi to, że linia HEK293 jest obiektywnym<br />

wyborem do analizy ekspresji genu env HERV-W.<br />

W przedstawionym przez nas eksperymencie,<br />

we wszystkich badanych próbkach komórek linii<br />

HEK293 wykazano ekspresję białka syncytyny I.<br />

Wstępna analiza wariancji wykazała, że pomiędzy<br />

wszystkimi badanymi próbkami z linii HEK293<br />

istnieją istotne statystycznie różnice w ekspresji<br />

syncytyny I (p


copyright © 2010 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN 1425-5073<br />

wnątrz mogą ulegać integracji w obrębie jednego z licznych<br />

loci HERV-W i wpływać na jego ekspresję, co może tłumaczyć<br />

wyniki naszych badań. Należy jednak podkreślić, że<br />

syncytyna I, przeciwko której skierowane były specyficzne<br />

przeciwciała stosowane w badaniach jest prawdopodobnie<br />

produktem tylko jednego z loci HERV-W, mianowicie w locus<br />

ERVWE-1 na chromosomie 7 [5]. Dlatego mało prawdopodobne<br />

wydaje się, żeby zmiana w ilości białka w próbkach<br />

po zakażeniu HEK293 wirusami PERV w stosunku do<br />

próbek niezakażonych wynikała z aktywacji insercyjnej.<br />

Może wynikać raczej ze zmiany w regulacji komórkowej,<br />

tym bardziej, że i w warunkach fizjologicznych w łożysku<br />

ekspresja syncytyny I pozostaje pod kontrolą licznych<br />

elementów regulatorowych ulokowanych w promotorze<br />

5’LTR [26]. Uzyskane w naszych eksperymentach<br />

wyniki należałoby potwierdzić również analizą ekspresji<br />

na poziomie mRNA, ponieważ takie badanie obejmowałoby<br />

liczne loci HERV-W env a nie tylko locus ERVWE<br />

kodujący syncytynę I. Liczne prace dotyczące korelacji<br />

pomiędzy HERV-W a wybranymi jednostkami chorobowymi,<br />

bazują na ocenie ilości transkryptów w badanych<br />

próbkach a nie na ilości białka.<br />

Ze względu na istotną rolę syncytyny I (w procesach fizjologicznych<br />

oraz w określonych stanach patologicznych)<br />

należy przeanalizować, dlaczego ekspresja endogennych<br />

retrowirusów człowieka w komórkach zakażonych PERV<br />

ulega zmianie w stosunku do komórek niezakażonych. Analogiczne<br />

zjawisko może występować in vivo w przypadku<br />

ksenotransplantacji, kiedy organizm byłby bezpośrednio<br />

narażony na endogenne retrowirusy świni obecne w przeszczepianych<br />

narządach.<br />

Wnioski<br />

Wykazana różnica w ekspresji genu env HERV-W w komórkach<br />

HEK293 zakażonych PERV w stosunku do niezakażonych<br />

komórek HEK293 może sugerować, że:<br />

1. Obecność elementów regulatorowych wirusów PERV,<br />

zwłaszcza w rejonie długich powtórzeń końcowych<br />

wpływa in trans na poziom ekspresji syncytyny I.<br />

2. Infekcja PERV wpływa na procesy fizjologiczne komórki,<br />

co skutkuje zmianą ekspresji syncytyny I.<br />

Praca finansowana w ramach umów badawczych<br />

nr KNW-2-078/09 oraz KNW-6-372/09<br />

Piśmiennictwo<br />

1.<br />

2.<br />

3.<br />

4.<br />

Zwolińska K. Sekwencje pochodzenia retrowirusowego<br />

w genomie człowieka. Ludzkie endogenne retrowirusy<br />

(HERV). Postepy Hig Med Dosw (online) 2006; 60:<br />

637-652.<br />

Mura M i wsp. Late viral interference induced by transdominant<br />

Gag of an endogenous retrovirus. PNAS,<br />

2004; 101: 11117-11122.<br />

Griffiths DJ. Endogenous retroviruses and the human<br />

genome sequence. Gen Biol 2001; 2: 1017.1-1017.5<br />

Gifford R, Tristem M. The evolution and diversity<br />

of endogenous retroviruses. Virus Genes 2003; 26:<br />

291-315.<br />

5. Voisset C i wsp. Chromosomal distribution and coding<br />

capacity of the human endogenous retrovirus HERV<br />

-W family. AIDS Res Hum Retrov 2000; 16: 731-740<br />

6. Wang-Johanning F i wsp. Quantitation of HERV-K env<br />

gene expression and splicing in human breast cancer.<br />

Oncogene 2003; 22: 1528-1535.<br />

7. Antony JM i wsp. Quantitative analysis of human endogenous<br />

retrovirus- W env in neuroinflammatory diseases.<br />

AIDS Res Hum Retrov 2006; 22: 1253-1259.<br />

8. Perl A i wsp. Endogenous retroviral pathogenesis in lupus.<br />

Curr Opin Rheumatol 2010; 22: 483-492.<br />

9. Perron H i wsp. Endogenous retrovirus type W GAG<br />

and envelope protein antigenemia in serum of schizophrenic<br />

patients. Biol Psychiat 2008; 64: 1019-1023.<br />

10. Frendo JL i wsp. Direct involvement of HERV-W Env<br />

glycoprotein in human trophoblast cell fusion and differentiation.<br />

Mol Cell Biol 2003; 23: 3566-3574.<br />

11. Ponferrada VG, Mauck BS, Wooley DP. The envelope<br />

glycoprotein of human endogenous retrovirus HERV<br />

-W induces cellular resistance to spleen necrosis virus.<br />

Arch Virol 2003; 148: 659-675.<br />

12. LeTissier P, Stoye JP. Two sets of human-tropic pig retrovirus.<br />

Nature 1997; 389: 681-682.<br />

13. Wilson CA i wsp. Extended analysis of the in vitro tropism<br />

of porcine endogenous retrovirus. J Virol 2000;<br />

74: 49–56.<br />

14. Harrison I i wsp. Determinants of high titer in recombinant<br />

porcine endogenous retroviruses. J Virol 2004; 78:<br />

13871-13879.<br />

15. Purcell DF i wsp. An array of murine leukemia virus related<br />

elements is transmitted and expressed in a primate<br />

recipient of a retroviral gene transfer. Virology 1996;<br />

70: 887-897.<br />

16. Suling K i wsp. Packaging of human endogenous retrovirus<br />

sequences is undetectable in porcine endogenous<br />

retrovirus particles produced from human cells. Virology<br />

2003; 312: 330-336.<br />

17. Bannert N, Kurth R. Retroelements and the human genome:<br />

new perspectives on an old relation. Proc Natl<br />

Acad Sci USA 2004; 101 (Supl. 2): 14572-14579.<br />

18. Kuddus R i wsp. Some morphological, growth and genomic<br />

properties of human cells chronically infected<br />

with porcine endogenous retrovirus (PERV). Genome<br />

2003; 46: 858-869.<br />

19. Paradis K i wsp. Search for cross-species transmission<br />

of porcine endogenous retrovirus in patients treated with<br />

living pig tissue. Science 1999; 285: 1236-1241.<br />

20. Abramoff MD, Magelhaes PJ, Ram SJ. Image Processing<br />

with ImageJ.Biophoto-nics Int 2004; 11: 36-42.<br />

21. Yi J-M, Kim H-M, Kim H-S. Expression of the human<br />

endogenous retrovirus HERV-W family in various<br />

human tissues and cancer cells. J Gen Virol 2004; 85:<br />

1203-1210.<br />

22. Nellaker C i wsp. Transactivation of elements in the human<br />

endogenous retrovirus W family by viral infection.<br />

Retrovirology 2006; 3: 44.<br />

23. Lee WJ i wsp. Activation of the human endogenous retrovirus<br />

W long terminal repeat by herpes simplex virus<br />

type 1 immediate early protein 1. Mol Cells 2003; 15:<br />

75–80.<br />

19


Farm Przegl Nauk, 2010, 12<br />

24. Belshaw R i wsp. High copy number in human endogenous<br />

retrovirus families is associated with copying<br />

mechanisms in addition to reinfection. Mol Biol Evol<br />

2005; 22: 814-817.<br />

25. Flockerzi A i wsp. Human endogenous retrovirus HE-<br />

RV-K14 families: status, variants, evolution and mobilization<br />

of other cellular sequences. J Virol 2005; 79:<br />

2941-2949.<br />

data otrzymania pracy: 28.09.2010r.<br />

data akceptacji do druku: 19.10.2010r.<br />

26. Cheng YH i wsp. Isolation and characterization of the<br />

human syncytin gene promoter. Biol Reprod 2004; 70:<br />

694-701.<br />

Adres do korespondencji:<br />

Grzegorz Machnik<br />

Zakład Biotechnologii i Inżynierii Genetycznej<br />

Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach<br />

ul. Narcyzów 1<br />

41-200 Sosnowiec<br />

Tel: +48 32 364 10 25<br />

e-mail: gmachnik@sum.edu.pl<br />

20


Farm Przegl Nauk, 2010,12, 21-26<br />

copyright © 2010 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN 1425-5073<br />

Ślina – wartościowy materiał biologiczny<br />

do oznaczania kortyzolu<br />

Saliva – the valuable biological material for cortisol determination<br />

Ewelina Dziurkowska, Marek Wesołowski<br />

Katedra i Zakład Chemii Analitycznej, Gdański Uniwersytet Medyczny<br />

Streszczenie<br />

Oznaczanie poziomu kortyzolu w płynach ustrojowych<br />

jest jednym z najszybszych sposobów diagnozowania<br />

wielu schorzeń. Krew jest materiałem badawczym najczęściej<br />

stosowanym w tym celu, jednakże prowadzone<br />

są liczne prace mające na celu określenie zależności pomiędzy<br />

poziomem kortyzolu we krwi i w innych tkankach<br />

lub płynach ustrojowych. Aktualnie najdogodniejszym<br />

z nich wydaje się być ślina, a oznaczany w niej poziom<br />

wolnego hormonu jest całkowicie wystarczający dla celów<br />

diagnostycznych. W związku z tym, w niniejszej pracy<br />

przedstawiono ostatnio publikowane doniesienia, obejmujące<br />

sposoby oznaczania poziomu kortyzolu w ślinie<br />

oraz badania zależności pomiędzy jego stężeniem w tym<br />

materiale biologicznym oraz we krwi i moczu. W artykule<br />

przedstawiono również sposoby stymulacji wydzielania<br />

kortyzolu oraz przytoczono przykłady wykorzystania śliny<br />

jako materiału do badań diagnostycznych, z uwzględnieniem<br />

sposobu jej pobierania.<br />

Słowa kluczowe: kortyzol, ślina, krew, mocz<br />

Wstęp<br />

Kortyzol jest jednym z najważniejszych hormonów steroidowych,<br />

wydzielanych przez korę nadnerczy. Jego uwalnianie<br />

kontrolowane jest bezpośrednio przez produkowany<br />

w przysadce mózgowej hormon adrenokortykotropowy<br />

(ACTH), a pośrednio przez kortykoliberynę (CRH), hormon<br />

podwzgórza. Wydzielanie kortyzolu podlega rytmowi<br />

dobowemu, podobnie jak kontrolującego jego uwalnianie<br />

ACTH. Najwyższe stężenie hormonu obserwowane jest<br />

w godzinach porannych, około godziny 8. Natomiast późnym<br />

wieczorem jego stężenie może ulec obniżeniu nawet<br />

o połowę [1, 2].<br />

W organizmie kortyzol syntetyzowany jest z cholesterolu,<br />

a we krwi występuje głównie w postaci związanej (około<br />

90%) z α 2<br />

globuliną, zwaną transkortyną (CBG). Możliwość<br />

wiązania z białkiem jest ograniczona, dlatego też w przypadku<br />

zwiększonego wydzielania kortyzolu przez korę nadnerczy,<br />

transkortyna zostaje wysycona i stężenie formy wolnej<br />

hormonu szybko podwyższa się. Okres półtrwania kortyzolu<br />

wynosi około 100 min. Metabolizowany jest w wątrobie<br />

i usuwany z moczem w postaci licznych nieaktywnych metabolitów.<br />

Kortyzol działa poprzez własny receptor jądrowy.<br />

Abstract<br />

The determination of cortisol level in body fluids is one of<br />

the fastest ways in diagnosing of many diseases. Blood is<br />

a studied material used the most frequently for this purpose,<br />

however there are <strong>numer</strong>ous investigations conducted,<br />

which are aimed at determination of the relation between<br />

cortisol concentration in blood and in other tissues or body<br />

fluids. Nowadays the most convenient material seems to<br />

be saliva, and the level of free hormone determined in it<br />

is sufficient enough for diagnostic purposes. Due to this,<br />

in the work the articles recently published were presented,<br />

which concern the means of determining of cortisol level<br />

in saliva, as well as the studies of a relation between its<br />

concentration in this biological material and in blood and<br />

urine. In the article, the ways of stimulating of cortisol<br />

release were given, and the examples of using of saliva as<br />

a material for diagnostic investigations with regarding of<br />

the means of its collection were presented, too.<br />

Key words: cortisol, saliva, blood, urine<br />

Przyjmuje się, iż około 10 – 20% wszystkich genów w komórce<br />

jest kontrolowanych przez glikokortykosteroidy.<br />

Kortyzol, jako główny hormon steroidowy, wraz z insuliną<br />

i glukagonem kontroluje przede wszystkim homeostazę<br />

glukozy. Podwyższa jej stężenie we krwi, co stymuluje<br />

uwalnianie insuliny. Równocześnie hamuje wychwyt oraz<br />

zużycie glukozy przez mięśnie. Poprzez wrażliwą na jego<br />

działanie lipazę powoduje lipolizę komórek tłuszczowych.<br />

Jednakże uwalniana równocześnie insulina stymuluje lipogenezę<br />

i w niewielkim stopniu hamuje lipolizę.<br />

Kortyzol wykazuje również wpływ na gospodarkę białkową.<br />

Wywołuje zwiększoną produkcję RNA oraz białek<br />

w wątrobie, równocześnie wywiera działanie kataboliczne<br />

na tkankę mięśniową. Proteoliza w mięśniach zapewnia produkcję<br />

substratów dla procesu glukoneogenezy zachodzącego<br />

w wątrobie. Hormon wykazuje supresję na układ immunologiczny<br />

poprzez wpływ na stężenie, migrację i działanie<br />

leukocytów, zwiększając ich apoptozę. Hamuje on również<br />

wydzielanie mediatorów stanu prozapalnego, takich<br />

jak cytokiny i hemokiny, co jest szeroko wykorzystywane<br />

w farmakoterapii. Kortyzol ogranicza również rozpad mastocytów<br />

i bazofili, co zapobiega uwalnianiu histaminy oraz<br />

znacznie zmniejsza przepuszczalność naczyń włosowatych<br />

21


Farm Przegl Nauk, 2010, 12<br />

podczas reakcji uczuleniowej. Wpływa również na gospodarkę<br />

wodno-elektrolitową, co jest spowodowane bezpośrednim<br />

oddziaływaniem na receptor aldosteronowy, który<br />

wykazuje podobne powinowactwo zarówno do aldosteronu,<br />

jak i kortyzolu [1, 2].<br />

Działanie kortyzolu nie ogranicza się tylko do tkanek<br />

obwodowych. Stwierdzono ścisłą zależność między układem<br />

hormonalnym a ośrodkowym układem nerwowym,<br />

w którym zaobserwowano występowanie dwóch typów receptorów<br />

dla kortykosteroidów – typ I (MR, mineralokortykosteroidów),<br />

typ II (GR, glikokortykosteroidów). Oba<br />

typy wywierają wpływ na aktywność neuronalną, syntezę<br />

neuroprzekaźników oraz receptorów [3].<br />

Przyjmuje się, iż u zdrowych osób dorosłych, w sytuacji<br />

bezstresowej dzienne wydzielanie kortyzolu wynosi od około<br />

10 do 20 mg. Poziom ten może jednak ulegać znacznym<br />

wahaniom, wynikającym zarówno z naturalnego rytmu dobowego<br />

hormonu, jak również stresu na jaki narażony jest<br />

współczesny człowiek. Zmiany stężenia kortyzolu mogą<br />

być również spowodowane schorzeniami, których efektem<br />

jest zwiększenie lub obniżenie jego wydzielania.<br />

Chroniczne zmniejszenie wydzielania kortyzolu może<br />

być spowodowane uszkodzeniem podwzgórza, przysadki<br />

lub nadnerczy. W przypadku niedoboru wydzielania kortyzolu<br />

(choroba Addison’a), najczęstszą przyczyną jest uszkodzenie<br />

nadnerczy spowodowane chorobami autoimmunologicznymi<br />

lub niektórymi infekcjami, jak gruźlica czy wirus<br />

cytomegalii. W wyjątkowych przypadkach zmniejszenie<br />

wydzielania omawianego hormonu może być spowodowane<br />

zaburzeniami genetycznymi w szlaku biosyntezy steroidów.<br />

Najczęściej dotyczy ono enzymu 21-hydroksylazy steroidowej.<br />

Przy jego niedoborze następuje m.in. obniżenie wytwarzania<br />

kortyzolu, co prowadzi do nadmiernej produkcji<br />

ACTH wskutek braku ujemnego sprzężenia zwrotnego.<br />

Podwyższony poziom kortyzolu, określany mianem<br />

syndromu Cushinga, może być spowodowany schorzeniami<br />

podwzgórza, przysadki lub kory nadnerczy, jednakże najczęstszą<br />

przyczyną jego wystąpienia jest nadmierne stosowanie<br />

egzogennych glikokortykosteroidów.<br />

Metody oznaczania kortyzolu<br />

Na ogół poziom kortyzolu oznaczany jest we krwi, zarówno<br />

w osoczu jak i w surowicy, co prowadzi do oszacowania<br />

całkowitego stężenia. Możliwe jest również określenie<br />

poziomu kortyzolu w innym materiale biologicznym,<br />

jak mocz, ślina czy włosy. W takim przypadku wynik analizy<br />

zostaje ograniczony tylko do frakcji wolnej kortyzolu,<br />

niezwiązanej z białkami.<br />

Zwykle oznaczenie poziomu kortyzolu poprzedzone<br />

jest testem z użyciem egzogennych kortykosteroidów.<br />

Najczęściej podawany jest doustnie deksametazon (DEX),<br />

który silnie hamuje wydzielanie endogennej kortykotropiny<br />

(CRH). Wykorzystywany jest w celu wykrycia nadczynności<br />

tarczycy lub kory nadnerczy. Zahamowanie<br />

wydzielania CRH prowadzi do obniżenia poziomu ACTH,<br />

a w efekcie również kortyzolu. Test DEX znalazł zastosowanie<br />

podczas diagnozowania zespołu Cushinga oraz<br />

depresji.<br />

Możliwe jest również zastosowanie modyfikowanego<br />

testu DEX/CRH, podczas którego po kilku godzinach od<br />

doustnego podania dexametazonu i pobraniu próbek do analizy,<br />

aplikuje się podskórnie ludzką kortykoliberynę w celu<br />

stymulacji wydzielania ACTH, a w konsekwencji kortyzolu.<br />

Test ten jest stosowany podczas diagnozowania depresji<br />

[1]. Prawidłowa praca kory nadnerczy może być również<br />

potwierdzona na podstawie testu z użyciem egzogennego<br />

ACTH, podawanego dożylnie lub domięśniowo. Wykorzystywany<br />

jest on w celu stwierdzenia występowania hypoadrenalizmu.<br />

U osób zdrowych, po podaniu hormonu następuje<br />

szybki wzrost poziomu kortyzolu, natomiast u chorych<br />

z uszkodzoną korą nadnerczy podwyższenie nie jest obserwowane<br />

[2].<br />

Najczęściej stosowanymi metodami analitycznymi pozwalającymi<br />

na ilościowe oznaczenie poziomu kortyzolu<br />

w organizmie są metody immunochemiczne, m.in. immunoenzymatyczne<br />

(EIA, Enzyme-Immuno Assay), z wykorzystaniem<br />

przeciwciał zwierzęcych oraz radioimmunologiczne<br />

(RIA, Radio-Immuno Assay) z użyciem przeciwciał znakowanych<br />

radioaktywnie. W metodach immunologicznych do<br />

związanego z podłożem antygenu dodawany jest materiał<br />

biologiczny. Podczas inkubacji oznaczany hormon (przeciwciało)<br />

tworzy kompleks antygen – przeciwciało, następnie<br />

do układu dodawany jest kolejny antygen. W przypadku<br />

metody EIA może być on związany z biotyną lub znakowany<br />

fluorescencyjnie. Po zakończeniu reakcji kompleks<br />

ponownie poddawany jest inkubacji w roztworze streptowidyny<br />

związanej z enzymem, co umożliwia ilościowe oznaczenie<br />

hormonu poprzez określenie produktów rozpadu<br />

reakcji enzymatycznych. W przypadku metody RIA drugi<br />

z dodawanych antygenów jest znakowany radioaktywnym<br />

pierwiastkiem, najczęściej jodem 125 I. Po zakończonej reakcji<br />

następuje wytrącenie kompleksu i określenie jego radioaktywności.<br />

Powyższe metody są czułe i pozwalają na ilościowe<br />

oznaczenie hormonu na poziomie nano, a nawet pikogramów<br />

w 1 ml materiału biologicznego. Jednakże podczas ich<br />

stosowania może dochodzić do tak zwanej reakcji krzyżowej,<br />

która polega na niespecyficznym wiązaniu hormonów<br />

steroidowych o podobnej budowie z antygenami, w wyniku<br />

czego następuje zawyżenie wyników [4].<br />

W praktyce klinicznej do oznaczania poziomu kortyzolu<br />

wykorzystuje się również metody separacyjne. Najważniejszą<br />

rolę odgrywa wysokosprawna chromatografia cieczowa<br />

(HPLC, High Pressure Liquid Chromatography) w połączeniu<br />

z różnymi typami detektorów, wśród nich najczęściej<br />

stosowany jest detektor UV, a coraz większe znaczenie zdobywa<br />

spektrometria mas.<br />

Zależność między poziomem kortyzolu<br />

we krwi i ślinie<br />

Oznaczenie poziomu kortyzolu we krwi pozwala na<br />

określenie jego całkowitego stężenia w organizmie. Jednakże<br />

badanie to wiąże się z wieloma niedogodnościami,<br />

przede wszystkim dla pacjenta. Pobór krwi związany jest<br />

zawsze z ryzykiem zakażenia. Dodatkowo jest to sytuacja<br />

stresogenna, a badając kortyzol, który nazywany jest hormonem<br />

stresu możemy otrzymać wyniki zawyżone. Dlatego<br />

też prowadzone są liczne badania mające na celu oznaczenie<br />

22


Tab. I. Zależność pomiędzy poziomem kortyzolu we krwi, ślinie i moczu<br />

Ochotnicy (liczba, płeć)<br />

Chorzy na anoreksję (77 K) oraz osoby<br />

otyłe (150 K) i o prawidłowej masie (63 K)<br />

Po przebytej depresji (43 K, 30 M)<br />

Zdrowi, wpływ leków na poziom kortyzolu<br />

(7 K, 5 M)<br />

Zdrowi (19 K, 8 M), z syndromem<br />

Cushinga (34 K, 7 M), pseudo-Cushinga<br />

(24 K, 9 M), osoby otyłe (173 K, 26 M)<br />

Zdrowi, porównanie wpływu leków<br />

(11 K, 4 M)<br />

Z podejrzeniem syndromu Cushinga (55<br />

K, 8 M)<br />

Zdrowi przed i po wysiłku fizycznym<br />

(10 K, 2 M)<br />

Stymulacja<br />

DEX<br />

DEX/CRH<br />

citalopram (10<br />

mg/30 min) w<br />

formie infuzji<br />

ciągłej lub<br />

placebo<br />

poziomu kortyzolu w innym materiale biologicznym oraz<br />

wyznaczenie zależności pomiędzy jego stężeniem we krwi<br />

i w innych materiałach biologicznych, zarówno u osób<br />

zdrowych, jak i cierpiących na różnego rodzaju schorzenia.<br />

Najczęściej poziom kortyzolu oznacza się w ślinie<br />

lub moczu, gdzie możliwe jest oznaczenie tylko frakcji<br />

wolnej. Stwierdzono jednak, że istnieje ścisła korelacja<br />

–<br />

citalopram<br />

(20 mg),<br />

escitalopram<br />

(10 mg) podanie<br />

doustne<br />

–<br />

DEX<br />

Z zaburzeniami endokrynologicznymi (5) –<br />

Zdrowi (44 K, 56 M) i osoby z chorobą<br />

Ménièr’a (23 K, 77 M)<br />

Zdrowi (10 K, 10 M), z syndromem<br />

Cushinga (9 K, 3 M), pseudo-Cushinga (9<br />

K, 5 M), osoby otyłe (10 K, 6 M), ciężarne<br />

(20 K)<br />

Zdrowi (9 K, 5 M) osoby z<br />

hiperestrogenemią (10 K) oraz hypoadrenią<br />

(4 K, 6 M)<br />

Zdrowi (192 K, 167 M), zmiany poziomu<br />

kortyzolu i DHEA związanych z wiekiem<br />

Zdrowi, wpływ sposobu pobierania śliny (5<br />

K, 5 M)<br />

Zdrowi (55 K, 34 M), osoby z syndromem<br />

Cushinga (13 K, 9 M), pseudo-Cushinga<br />

(31 K, 36 M) i chorobą Addisona<br />

(5 K, 6 M)<br />

–<br />

DEX<br />

ACTH<br />

–<br />

–<br />

–<br />

copyright © 2010 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN 1425-5073<br />

Materiał do<br />

badań<br />

Metoda<br />

analizy<br />

Współczynnik<br />

korelacji<br />

(poziom<br />

istotności)<br />

Literatura<br />

osocze<br />

ślina a RIA 0,636 (0,05) 5<br />

surowica<br />

ślina a<br />

RIA<br />

(surowica)<br />

EIA (ślina)<br />

0,582 – 0,964<br />

(0,003)<br />

osocze<br />

ślina a RIA 0,91 (0,001) 7<br />

surowica<br />

ślina a<br />

mocz<br />

RIA 0,67 (0,0001) 18<br />

osocze<br />

ślina a RIA 0,64 (0,01) 8<br />

ślina a<br />

mocz<br />

surowica<br />

ślina b<br />

surowica<br />

mocz<br />

surowica<br />

ślina a<br />

mocz<br />

surowica<br />

ślina a<br />

mocz<br />

surowica<br />

ślina a<br />

RIA 0,9 (0,0001) 15<br />

RIA<br />

(surowica)<br />

EIA (ślina)<br />

elektroforeza<br />

micelarna z<br />

detekcją UV<br />

między zmianami poziomu kortyzolu we krwi oraz w ślinie<br />

i moczu. Jednym z ważniejszych aspektów tych prac<br />

jest sprawdzenie w jakim stopniu możliwe jest zastąpienie<br />

krwi, jako podstawowego materiału biologicznego służącego<br />

do diagnozowania różnego typu schorzeń, innymi łatwiej<br />

dostępnymi płynami ustrojowymi, takimi jak mocz,<br />

czy ślina.<br />

6<br />

0,6 (0,001) 9<br />

0,95 14<br />

RIA – 16<br />

RIA 0,529 (0,05) 17<br />

EIA<br />

(surowica)<br />

RIA (ślina)<br />

0,74 (0,05) 10<br />

surowica<br />

ślina b RIA 0,59 (0,0001) 11<br />

surowica<br />

ślina a,b EIA 0,836 (0,0001) 13<br />

surowica<br />

ślina a EIA 0,618 (0,000) 12<br />

K – kobiety, M – mężczyźni,<br />

a – żucie bawełnianych lub poliestrowych wacików (Salivette), b – bezpośredni pobór śliny do plastikowych probówek<br />

23


Farm Przegl Nauk, 2010, 12<br />

Wyniki badań, których celem było określenie zależności<br />

pomiędzy poziomem kortyzolu w ślinie, krwi oraz moczu<br />

zestawiono w Tabeli 1. Przedstawiono sposób analizy ilościowej<br />

hormonu oraz stymulację jego wydzielania. Podano<br />

również wartości współczynników korelacji, uwzględniając<br />

poziom istotności oraz liczbę uczestników biorących udział<br />

w badaniach. W tabeli zwrócono również uwagę na sposób<br />

pobierania próbek śliny.<br />

Porównania poziomu hormonu w osoczu i ślinie u osób<br />

zdrowych z prawidłową masą ciała, u otyłych oraz chorych<br />

na anoreksję, dokonali Putignano i wsp. [5]. Kortyzol oznaczano<br />

przy pomocy metody RIA. Wykazano ścisłą korelację<br />

pomiędzy zmianami stężenia kortyzolu we krwi i ślinie.<br />

Jednakże w przypadku, gdy stężenie kortyzolu przekroczyło<br />

wartości 500 nmol/l, współczynnik korelacji przyjmował<br />

mniejsze wartości. Stężenie 500 nmol/l odpowiada punktowi<br />

wysycenia białka CBG. Wyniki te potwierdzają teorię, iż<br />

w przypadku dużego wzrostu poziomu kortyzolu we krwi<br />

i związanego z nim wysyceniem białka transportującego,<br />

następuje znaczące podwyższenie poziomu wolnego kortyzolu<br />

we krwi, co skutkuje lawinowym zwiększeniem się<br />

jego poziomu w ślinie.<br />

Zależność pomiędzy stężeniem kortyzolu w surowicy<br />

i ślinie oznaczali również Baghai i wsp. [6]. Badaniami<br />

objęto pacjentów obu płci, hospitalizowanych z powodu<br />

depresji lub ze stwierdzoną chorobą afektywną dwubiegunową.<br />

Analizę kortyzolu poprzedzono zastosowaniem kombinowanego<br />

testu DEX/CRH, a do ilościowego oznaczania<br />

hormonu w ślinie użyto metody EIA z wykorzystaniem mysich<br />

przeciwciał monoklonalnych znakowanych europem.<br />

W surowicy natomiast oznaczono jego poziom przy pomocy<br />

metody RIA. Badania potwierdziły wysoką korelację pomiędzy<br />

stężeniem kortyzolu we krwi oraz ślinie, zarówno<br />

w przypadku osób, u których zastosowano deksametazon,<br />

jak również tych, którym nie był on podawany. Stwierdzono<br />

także, iż farmakoterapia osób z depresją prowadzi do obniżenia<br />

wydzielania kortyzolu.<br />

Bhagwagar i wsp. [7] wyznaczali relację pomiędzy zmianami<br />

stężenia kortyzolu w osoczu i ślinie stosując do oznaczeń<br />

metodę RIA. Określili poziom hormonu u zdrowych<br />

ochotników po podaniu dożylnym citalopramu i stwierdzili,<br />

iż podany lek powoduje podwyższenie stężenia kortyzolu<br />

zarówno we krwi jak i ślinie, a stopień jego wzrostu w obu<br />

materiałach biologicznych jest ze sobą ściśle powiązany.<br />

Badania wykazały również znaczącą, dodatnią korelację pomiędzy<br />

poziomem kortyzolu w osoczu i ślinie, co potwierdza<br />

wysoka wartość współczynnika korelacji.<br />

Metodę RIA wykorzystał również Nadeem i wsp. [8] do<br />

oznaczania stężenia kortyzolu w ślinie i osoczu zdrowych<br />

ochotników. Badali oni wpływ doustnego podania citalopramu<br />

oraz escitalopramu na wydzielanie kortyzolu oraz<br />

wydzielanie innego z hormonów, prolaktyny. Badania potwierdziły<br />

występowanie ścisłej zależności pomiędzy poziomem<br />

kortyzolu we krwi oraz ślinie. W obu przypadkach<br />

pod wpływem zastosowanych leków następował wzrost wydzielania<br />

hormonu, czego odzwierciedleniem był podwyższony<br />

poziom kortyzolu w obu analizowanych materiałach<br />

biologicznych.<br />

Odpowiedź osi HPA (podwzgórze – przysadka – nadnercza)<br />

na testy z użyciem deksametazonu oraz kortykotropiny<br />

określili Gozansky i wsp. [9]. Celem tych badań było<br />

stwierdzenie, czy ślina może służyć jako wygodny materiał<br />

biologiczny do oznaczania kortyzolu oraz w jakim stopniu<br />

zmiany poziomu tego hormonu w ślinie odzwierciedlają<br />

wahania jego stężenia we krwi. W tym celu zdrowym<br />

ochotnikom podawano doustnie deksametazon lub dożylnie<br />

hormon kortykotropowy. W obu przypadkach poziom kortyzolu<br />

mierzono przed i po wysiłku fizycznym. Oznaczenie<br />

ilościowe hormonu we krwi wykonano metodą RIA, natomiast<br />

w ślinie techniką EIA. Stwierdzono występowanie<br />

ścisłej zależności pomiędzy zmianami stężenia kortyzolu we<br />

krwi i ślinie w każdym z przeprowadzonych testów. Badania<br />

potwierdziły tezę, iż oznaczenie kortyzolu w ślinie stanowi<br />

dogodny sposób monitorowania zmian poziomu hormonu<br />

w organizmie.<br />

Marcus-Perlman i wsp. [10] określili natomiast relację<br />

pomiędzy poziomem kortyzolu w surowicy i ślinie trzech<br />

grup kobiet – zdrowych, ze stwierdzoną hiperestrogenemią,<br />

a także hypoadrenią. Badania miały na celu określenie wpływu<br />

niewielkich dawek egzogennego ACTH na wydzielanie<br />

kortyzolu u wyżej wymienionych grup chorych i porównanie<br />

otrzymanych wyników z tymi otrzymanymi od osób zdrowych.<br />

Analizowano ponadto, jak zmiany stężenia kortyzolu<br />

w ślinie będą odzwierciedlać te zachodzące we krwi. Oznaczanie<br />

stężenia hormonu w ślinie wykonano przy użyciu<br />

metody radioimmunologicznej, natomiast we krwi kortyzol<br />

oznaczono metodą enzymatyczną przy użyciu przeciwciał<br />

znakowanych kolorymetrycznie. Potwierdzono występowanie<br />

zależności pomiędzy stężeniem hormonu we krwi<br />

oraz w ślinie. Wykazano, iż oznaczenie poziomu kortyzolu<br />

w ślinie może być szczególnie użyteczne w przypadku, gdy<br />

dochodzi do zaburzeń związanych poziomem białka CBG,<br />

co ma miejsce w przypadku hiperestrogenizmu. Zauważono<br />

ponadto, iż podanie dożylne ACTH spowodowało podwyższenie<br />

poziomu kortyzolu u osób zdrowych, natomiast nie<br />

obserwowano tego zjawiska u chorych z hypoadrenią.<br />

Wiadomo, iż poziom kortyzolu w organizmie wykazuje<br />

rytm dobowy. Ahn i wsp. [11] badali zmiany stężenia tego<br />

hormonu w zależności od pory dnia, jak również próbowali<br />

ustalić, czy poziom jego wydzielania będzie zależał od wieku<br />

ochotników. Oznaczali ponadto stężenie innego hormonu,<br />

DHEA. Badania przeprowadzili na zdrowych ochotnikach,<br />

u których oznaczyli metodą RIA stężenie obu hormonów<br />

w ślinie oraz w surowicy. Następnie określili zależność<br />

pomiędzy zmianami stężenia hormonów w obu materiałach<br />

biologicznych. Stwierdzili, iż wydzielanie analizowanych<br />

hormonów ulega obniżeniu około 40. roku życia, a ponieważ<br />

poziom kortyzolu oraz DHEA w ślinie odzwierciedla<br />

zmiany ich wydzielania, dlatego też może stanowić dogodny<br />

sposób monitorowania stężenia obu związków w organizmie,<br />

jak również prawidłowej funkcji nadnerczy.<br />

Zależność pomiędzy stężeniem kortyzolu w ślinie i surowicy<br />

badali również Restituto i wsp. [12], oznaczając poziom<br />

hormonu w różnych porach dnia, u osób z syndromem<br />

Cushinga, pseudo-Cushinga oraz chorobą Addisona. Próbę<br />

kontrolną stanowili zdrowi ochotnicy. Oznaczania ilościowe<br />

hormonu wykonane metodą enzymatyczną EIA wykazały,<br />

iż zarówno kortyzol oznaczany we krwi, jak i w ślinie<br />

może być użyteczny do wykrywania nieprawidłowości<br />

pracy kory nadnerczy. Ponadto określili, iż pomiar hormonu<br />

24


copyright © 2010 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN 1425-5073<br />

w godzinach porannych pozwala jednoznacznie stwierdzić<br />

występowanie choroby Addisona, natomiast w godzinach<br />

wieczornych syndromu Cushinga. Przeprowadzone badania<br />

nie tylko potwierdziły występowanie ścisłej zależności pomiędzy<br />

wahaniami poziomu kortyzolu w obu materiałach<br />

biologicznych, ale również dostarczyły dowodu, iż oznaczanie<br />

hormonu w ślinie pozwala w dogodny sposób monitorować<br />

przebieg terapii obu schorzeń. Interesującym wydaje<br />

się fakt, iż w przypadku diagnozowania syndromu Cushinga<br />

metoda oznaczania kortyzolu w ślinie odznaczała się większą<br />

czułością, a tym samych zapewniła większą wykrywalność<br />

schorzenia.<br />

Poll i wsp. [13] badali wpływ sposobu pobierania śliny<br />

na wynik oznaczenia kortyzolu. Próbki materiału biologicznego<br />

pozyskiwano dwoma sposobami. Pierwszy z nich<br />

polegał na gromadzeniu śliny w wyniku żucia bawełnianych<br />

wacików (Salivette), co miało na celu zwiększenie<br />

jej produkcji. Drugi ze sposobów polegał na bezpośrednim<br />

przeniesieniu śliny z ust do probówki, bez wcześniejszej<br />

stymulacji jej wydzielania. Oba typy próbek pochodziły<br />

od zdrowych ochotników. Oznaczanie ilościowe kortyzolu<br />

w surowicy, jak również w ślinie wykonano przy pomocy<br />

metody enzymatycznej, a w efekcie przeprowadzonych<br />

badań wykazano, że nieznacznie wyższy współczynnik korelacji<br />

pomiędzy stężeniem kortyzolu w surowicy i ślinie<br />

osiągnięto w przypadku stymulacji produkcji śliny poprzez<br />

żucie bawełnianych wacików.<br />

Zależność między poziomem kortyzolu<br />

we krwi, moczu i ślinie<br />

Materiałem biologicznym, w którym oznaczano poziom<br />

kortyzolu, a następnie badano jego relację w stosunku do<br />

stężenia tego hormonu w osoczu, był również mocz. Kartsova<br />

i wsp. [14] oznaczyli poziom kortyzolu we krwi i moczu<br />

przy użyciu elektroforezy micelarnej z detekcją UV. W ten<br />

sposób określili przydatności tej metody do oznaczania kortykosteroidów<br />

u osób z różnymi zaburzeniami endokrynologicznymi.<br />

Oprócz kortyzolu oznaczano również kortyzon,<br />

kortykosteron i ich metabolity. W celu zwiększenia czułości<br />

metody do fazy ruchomej dodano surfaktantu oraz zastosowano<br />

zatężanie prób. Stwierdzono, iż dopiero w tych<br />

warunkach analiza wybranych kortykosteroidów pozwala<br />

na otrzymanie zadawalających wyników, porównywalnych<br />

z uzyskanymi metodą HPLC.<br />

Oznaczenie wolnego kortyzolu w moczu i ślinie posłużyło<br />

Yaneva i wsp. [15] do zdiagnozowania syndromu Cushinga<br />

oraz określenia relacji pomiędzy poziomem kortyzolu<br />

w ślinie i moczu u osób zdrowych oraz u chorych ze<br />

zdiagnozowanym syndromem Cushinga. Opierając się na<br />

wcześniejszych doniesieniach, określono poziom wolnego,<br />

czyli aktywnego hormonu w moczu i ślinie. Stężenie kortyzolu<br />

w obu materiałach oznaczono przy pomocy metody<br />

RIA. Stwierdzono występowanie zależności pomiędzy<br />

wyznaczonymi stężeniami kortyzolu w obu analizowanych<br />

płynach ustrojowych. Poziom kortyzolu w ślinie zmierzony<br />

około północy odzwierciedlał stężenie hormonu w dobowej<br />

zbiórce moczu i pozwala na jednoznaczne zdiagnozowanie<br />

syndromu Cushinga. Potwierdza to hipotezę, iż ślina stanowi<br />

najdogodniejszy sposób szybkiego i bezbolesnego wykrywania<br />

licznych schorzeń endokrynologicznych wynikających<br />

z zaburzeń wydzielania kortyzolu.<br />

Dla potwierdzenia zależności pomiędzy stężeniem kortyzolu<br />

w różnych materiałach biologicznych, często prowadzono<br />

również badania, podczas których oznaczano stężenie<br />

hormonu we krwi, a następnie w moczu oraz ślinie.<br />

Oznaczenie takie wykonali van Cruijsen i wsp. [16], określając<br />

poziom kortyzolu oraz katecholamin u osób z chorobą<br />

Ménière’a, a następnie porównując otrzymane wyniki<br />

z uzyskanymi od osób zdrowych. Hormon oznaczano przy<br />

pomocy metody RIA. Stwierdzono, iż u osób chorych stężenie<br />

kortyzolu zarówno w osoczu, jak i ślinie było wyższe niż<br />

u osób zdrowych. Świadczy to o podwyższonej aktywności<br />

osi HPA w przebiegu schorzenia, będącej prawdopodobnie<br />

jego skutkiem, a nie przyczyną. Wniosek taki wysunięto<br />

porównując poziom kortyzolu u pacjentów różniących się<br />

istotnie czasem trwania choroby. Stężenie hormonu u osób<br />

przewlekle chorych było wyższe, niż w przypadku tych,<br />

u których schorzenie zdiagnozowano niedawno.<br />

Porównanie poziomu kortyzolu w surowicy, ślinie oraz<br />

moczu wykonali Viardot i wsp. [17] w celu stwierdzenia<br />

występowania syndromu Cushinga. Do badań posłużyła<br />

ślina zbierana w godzinach wieczornych oraz krew pobierana<br />

rano, po supresji deksametazonem. Kortyzol oznaczono<br />

również w moczu pochodzącym z całodobowej zbiórki.<br />

Hormon w moczu oraz surowicy oznaczono przy użyciu<br />

metody enzymatycznej ELISA, natomiast w ślinie metodą<br />

RIA, stosując jako materiał odniesienia próbki otrzymane<br />

od osób zdrowych. Badania potwierdziły hipotezę, iż ślina<br />

może być dogodnym materiałem biologicznym służącym do<br />

oznaczania poziomu kortyzolu. Stanowi ona dobrą alternatywę<br />

dla krwi i moczu podczas diagnozowania syndromu<br />

Cushinga. Aktualnie, analiza moczu jest standardową procedurą<br />

stosowaną podczas badań przesiewowych przy wykrywaniu<br />

tego schorzenia.<br />

Podobnie Putignano i wsp. [18] zastosowali pomiar zawartości<br />

kortyzolu w ślinie podczas badań przesiewowych<br />

przy diagnozowaniu syndromu Cushinga. Następnie porównali<br />

otrzymane wyniki z poziomem tego hormonu w surowicy<br />

oraz moczu. W celu zmniejszenia wpływu stresu związanego<br />

z pobieraniem krwi na poziom kortyzolu, próbki<br />

śliny gromadzono przed pobraniem krwi. Mocz natomiast<br />

zbierano dobowo. Do ilościowego oznaczenia kortyzolu<br />

w zebranym materiale biologicznym użyto metody RIA.<br />

Stwierdzono, iż we wszystkich analizowanych przypadkach<br />

występuje zależność pomiędzy stężeniem hormonu we krwi<br />

oraz ślinie. Zaobserwowano również wysoki stopień korelacji<br />

kortyzolu w moczu oraz w surowicy. Potwierdzono tym<br />

sposobem przydatność śliny jako materiału biologicznego<br />

użytecznego w trakcie badań przesiewowych w teście podczas<br />

diagnozowania syndromu Cushinga.<br />

Podsumowanie<br />

Oznaczanie poziomu kortyzolu w organizmie jest niezwykle<br />

ważne z punktu widzenia diagnostyki medycznej.<br />

Jego analiza pomaga stwierdzić występowanie choroby lub<br />

ją wykluczyć. Przez wiele lat podstawowym materiałem do<br />

badań była krew. Jak już wspomniano pozwala ona oznaczyć<br />

poziom całkowitego kortyzolu, zarówno części związanej<br />

25


Farm Przegl Nauk, 2010, 12<br />

z białkami, jak i frakcji wolnej. Wiadomo jednak, iż tylko<br />

część niezwiązana jest formą aktywną i jako taka wywiera<br />

wpływ na funkcjonowanie organizmu. Stąd też tak liczne<br />

badania dotyczące oznaczania poziomu kortyzolu również<br />

w innych tkankach i płynach ustrojowych.<br />

Do niedawna największe znaczenie odgrywał mocz,<br />

który standardowo stosuje się w badaniach przesiewowych<br />

podczas diagnozowania syndromu Cushinga. Od kilku lat<br />

w diagnostyce medycznej, jako materiał badawczy stosuje<br />

się również ślinę. W przypadku moczu, jak również śliny<br />

możliwe jest oznaczenie wyłącznie stężenia frakcji wolnej<br />

hormonu, jednakże liczne badania dowiodły, iż ta forma<br />

kortyzolu wystarcza do postawienia prawidłowej diagnozy.<br />

Wielokrotnie w przytoczonych publikacjach podkreślano<br />

wysoki stopień korelacji pomiędzy zmianami stężeń<br />

kortyzolu we krwi oraz ślinie. Dowiedziono, iż ślina może<br />

stanowić dogodną alternatywę, jako materiał badawczy nie<br />

tylko dla moczu, ale również dla krwi, która jest najczęściej<br />

stosowana. O przewadze śliny jako alternatywnego materiału<br />

do badań diagnostycznych świadczyć może fakt, iż większość<br />

obecnie prowadzonych badań dotyczących stopnia<br />

korelacji poziomu kortyzolu we krwi i pozostałych płynach<br />

ustrojowych dotyczy właśnie śliny.<br />

Piśmiennictwo<br />

1. Chrousos GP. Adrenocorticosteroids & adrenocortical<br />

antagonists. W: Basic and clinical pharmacology.<br />

Red. Katzung BG. Mc Graw Hill, Boston 2007;<br />

635-645.<br />

2. Semple RK, Bolander Jr FF. Biochemical endocrinology.<br />

W: Medical biochemistry, 3rd ed. Red. Baynes JW,<br />

Dominiczak MH, Mosby Elsevier, Filadelfia 2009;<br />

525-549.<br />

3. Budziszewska B, Lasoń W. Neuroendokrynne mechanizmy<br />

działania leków przeciwdepresyjnych. Triangulum<br />

M.B.P., Wrocław 2003.<br />

4. Lydyard PM, Whelan A, Fanger MW. Testy immunologiczne.<br />

W: Immunologia, krótkie wykłady. Red. Lydyard<br />

PM i wsp. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa<br />

2001; 314-318.<br />

5. Putignano P i wsp. Salivary cortisol measurement in<br />

normal – weight, obese and anorexic women: comparison<br />

with plasma cortisol. Eur J Endocrinol 2001; 145:<br />

165-171.<br />

6. Baghai i wsp. Evaluation of a salivary based combined<br />

dexamethasone/CRH test in patients with major depression.<br />

Psychoneuroendocrinology 2002; 27: 385-399.<br />

7. Bhagwagar Z, Hafizi S, Cowen PJ. Acute citalopram<br />

administration produces correlated increases in plasma<br />

and salivary cortisol. Psychopharmacology 2002; 163:<br />

118-120.<br />

8. Nadeem HS, Attenburrow M-J, Cowen PJ. Comparison<br />

of the effects of citalopram and escitalopram on 5-HTmediated<br />

neuroendocrine responses. Neuropsychopharmacology<br />

2004: 29: 1699-1703.<br />

9. Gozansky WS i wsp. Salivary cortisol determined by enzyme<br />

immunoassay is preferable to serum total cortisol<br />

for assessment of dynamic hypothalamic-pituitary-adrenal<br />

axis activity. Clin Endocrinol 2005; 63: 336-341.<br />

10. Marcus-Perlman Y i wsp. Low-dose ACTH (1 µg) salivary<br />

test: a potential alternative to the classical blood<br />

test. Clin Endocrinol 2006; 64: 215-218.<br />

11. Ahn R-S i wsp. Salivary cortisol and DHEA levels in<br />

the Korean population: age-related differences, diurnal<br />

rhythm, and correlations with serum levels. Yonsei Med<br />

J 2007; 48: 379-388.<br />

12. Restituto P i wsp. Advantage of salivary cortisol measurements<br />

in the diagnosis of glucocorticoid related disorders.<br />

Clin Biochem 2008; 41: 688-692.<br />

13. Poll E-M i wsp. Saliva collection method affects predictability<br />

of serum cortisol. Clin Chim Acta 2007; 382: 15-19.<br />

14. Kartsova LA, Bessonova EA. Determination of steroids<br />

in biological samples by micellar electrokinetic chromatography.<br />

Anal Chem 2007; 62: 68-75.<br />

15. Yaneva M i wsp. Midnight salivary cortisol for the initial<br />

diagnosis of Cushing’s Syndrome of various causes.<br />

J Clin Endocrinol Metab 2004; 7: 3345-3351.<br />

16. van Cruijsen N i wsp. Analysis of cortisol and other<br />

stress-related hormones in patients with Ménière’s Disease.<br />

Otol Neurotol 2005; 26: 1214-1219.<br />

17. Viardot A i wsp. Reproducibility of nighttime salivary<br />

cortisol and its use in the diagnosis of hypercortisolism<br />

compared with urinary free cortisol and overnight dexamethasone<br />

suppression test. J Clin Endocrinol Metab<br />

2005; 90: 5730-5736.<br />

18. Putignano P i wsp. Midnight salivary cortisol versus urinary<br />

free and midnight serum cortisol as screening tests<br />

for Cushing’s syndrome. J Clin Endocrinol Metab 2003;<br />

88: 4153-4157.<br />

data otrzymania pracy: 30.09.2010 r.<br />

data akceptacji do druku: 03.11.2010 r.<br />

Adres do korespondencji:<br />

prof. dr hab. Marek Wesołowski<br />

Katedra i Zakład Chemii Analitycznej<br />

Gdański Uniwersytet Medyczny<br />

Al. Gen. J. Hallera 107,<br />

80-416 Gdańsk<br />

Tel. + 48 58 349 31 20, fax +48 58 349 31 24<br />

e-mail: marwes@gumed.edu.pl<br />

26


Farm Przegl Nauk, 2010,12, 27-33<br />

copyright © 2010 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN 1425-5073<br />

Zalety i ograniczenia technik przesiewowych SSCP i DGGE<br />

w diagnostyce molekularnej<br />

Advantages and limitations of screening techniques SSCP and DGGE<br />

in molecular diagnostics<br />

Ewa Moric-Janiszewska, Ludmiła Węglarz<br />

Katedra i Zakład Biochemii, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach<br />

Streszczenie<br />

Analiza polimorfizmu konformacji jednoniciowych fragmentów<br />

DNA (ang. single stranded conformation polymorphism,<br />

SSCP) jest łatwą, szybką i jedną z najczęściej stosowanych<br />

technik elektroforetycznych umożliwiających wykrywanie<br />

polimorfizmu genetycznego oraz innych niewielkich zmian<br />

w materiale genetycznym, takich jak: mutacje punktowe, małe<br />

delecje i insercje, czy też mikroinwersje. Technika ta wykorzystuje<br />

fakt, że podczas elektroforezy w warunkach niedenaturujących<br />

każda jednoniciowa cząsteczka DNA przyjmuje<br />

właściwą sobie konformację zależną między innymi od jej<br />

sekwencji, w związku z czym zamiana nawet pojedynczego<br />

nukleotydu w kilkuset nukleotydowej nici spowoduje zmianę<br />

struktury przestrzennej, co w konsekwencji prowadzi do różnic<br />

w ruchliwości elektroforetycznej. Elektroforeza w gradiencie<br />

czynnika denaturującego (ang. denaturing gradient gel electrophoresis,<br />

DGGE) jest znaną od dawna metodą, powszechnie<br />

wykorzystywaną do przesiewowego wykrywania mutacji<br />

w materiale genetycznym. Pozwala ona na zidentyfikowanie,<br />

ale nie na dokładną charakterystykę mutacji punktowych oraz<br />

niewielkich insercji i delecji. Technika DGGE wykorzystuje<br />

fakt, że zmutowane cząsteczki DNA ulegają częściowej denaturacji<br />

w żelu w innym stężeniu czynnika denaturującego,<br />

niż cząsteczki niezmutowane. W przedstawionej pracy opisano<br />

odmiany wyżej wymienionych technik molekularnych,<br />

ich zalety i ograniczenia stosowania. Opisano również nową<br />

technikę HRM przydatną do analizy polimorfizmów.<br />

Abstract<br />

Single-stranded conformation polymorphism analysis of<br />

DNA fragments (SSCP) is easy, fast and one of the most<br />

commonly used electrophoretic techniques to detect genetic<br />

polymorphisms and other minor changes in the genetic material,<br />

such as point mutations, small deletions, insertions<br />

and microinversions. This technique exploits the fact that<br />

during the electrophoresis under non-denaturing conditions<br />

each single-stranded DNA molecule adopts a proper conformation<br />

dependent on its sequence, and therefore even<br />

a single nucleotide substitution in several hundred nucleotide<br />

strands will change the spatial structure, which in turn<br />

leads to differences in electrophoretic mobility. Electrophoresis<br />

in a gradient of denaturing factor (DGGE) is a well<br />

known method commonly used for screening detection of<br />

mutations in the genetic material. It allows identification,<br />

but not an accurate characterization of point mutations,<br />

small insertions and deletions. DGGE technique exploits<br />

the fact that the mutant DNA molecules undergo partial denaturation<br />

in a gel at different concentration of denaturing<br />

factor than non-mutated ones. In the paper, these two molecular<br />

techniques have been described including their advantages<br />

and limitations of use. Also desribes a new HRM<br />

technique which useful for the analysis of polymorhisms.<br />

Key words: SSCP analysis, DGGE analysis, HRM analysis,<br />

molecular diagnostics<br />

Słowa kluczowe: analiza SSCP, analiza DGGE, analiza<br />

HRM, diagnostyka molekularna<br />

Technika SSCP<br />

Analiza polimorfizmu konformacji jednoniciowych<br />

fragmentów DNA (ang. single stranded conformation polymorphism,<br />

SSCP) jest łatwą, szybką i jedną z najczęściej<br />

stosowanych technik elektroforetycznych umożliwiających<br />

wykrywanie polimorfizmu genetycznego oraz innych niewielkich<br />

zmian w materiale genetycznym, takich jak: mutacje<br />

punktowe, małe delecje i insercje, czy też mikroinwersje [1,<br />

2]. Technika ta wykorzystuje fakt, że podczas elektroforezy<br />

w warunkach niedenaturujących każda jednoniciowa cząsteczka<br />

DNA przyjmuje właściwą sobie konformację zależną<br />

między innymi od jej sekwencji, w związku z czym zamiana<br />

nawet pojedynczego nukleotydu w kilkuset nukleotydowej nici<br />

spowoduje zmianę struktury przestrzennej, co w konsekwencji<br />

prowadzi do różnic w ruchliwości elektroforetycznej [1, 2].<br />

Materiał do analizy SSCP stanowią próbki DNA genomowego,<br />

bądź będącego produktem reakcji odwrotnej transkrypcji,<br />

komplementarnego DNA (cDNA, complementary<br />

DNA). Docelowa sekwencja jest amplifikowana w reakcji<br />

łańcuchowej polimerazy (ang. polymerase chain reaction,<br />

PCR), której produkty są następnie wykorzystywane do właściwego<br />

badania polimorfizmu konformacji jednoniciowego<br />

DNA (single-strand DNA, ssDNA) [1, 2].<br />

27


Farm Przegl Nauk, 2010, 12<br />

Pierwszy etap analizy SSCP obejmuje denaturację termiczną<br />

dwuniciowego DNA (double-strand DNA dsDNA,)<br />

w buforze obciążającym z dodatkiem czynnika denaturującego<br />

(najczęściej formamid, rzadziej – mocznik lub wodorotlenek<br />

sodu) i mieszaniny barwników oraz szybkie schłodzenie<br />

w celu zapobiegnięcia renaturacji rozdzielonych fragmentów<br />

DNA [1]. W drugim etapie badania uzyskane jednoniciowe<br />

cząsteczki poddawane są elektroforezie w niedenaturującym<br />

żelu poliakrylamidowym. Ruchliwość elektroforetyczna<br />

fragmentów ssDNA zależy od ich wielkości, ładunku oraz<br />

struktury przestrzennej. W warunkach niedenaturujących<br />

poszczególne jednoniciowe cząsteczki DNA przyjmują określoną<br />

konformację (strukturę drugo- i trzeciorzędową), uwarunkowaną<br />

wewnątrzcząsteczkowymi interakcjami. Przyjęta<br />

struktura zależna jest od długości nici, sekwencji nukleotydów<br />

oraz umiejscowienia i liczby regionów, w obrębie których<br />

doszło do wewnętrznego sparowania zasad [3].<br />

Technika SSCP umożliwia wykrywanie zarówno znanych<br />

mutacji i polimorfizmów, jak również nie opisanych<br />

dotychczas zmian w materiale genetycznym. Nieznana mutacja<br />

może zostać dokładnie scharakteryzowana po zakończeniu<br />

analizy SSCP. W tym celu należy wypłukać z żelu<br />

zmutowany fragment DNA, a następnie poddać go reamplifikacji<br />

i sekwencjonowaniu [3].<br />

Czynniki wpływające na czułość metody SSCP<br />

Na czułość opisanej metody wpływa wiele czynników,<br />

takich jak: wielkość badanego fragmentu DNA i zawartość<br />

w nim par GC, obecność specyficznych mutacji w analizowanym<br />

fragmencie, temperatura żelu podczas elektroforezy,<br />

rodzaj żelu i stopień jego usieciowania, obecność glicerolu<br />

w żelu, skład buforu (siła jonowa i pH) oraz stężenie DNA.<br />

Optymalna długość fragmentów ssDNA do analizy SSCP<br />

mieści się w zakresie 150-200 nukleotydów i zapewnia wykrywalność<br />

zmian w sekwencji na poziomie 80-90%. Dla<br />

fragmentów o długości >300 par zasad (pz) obserwuje się<br />

znaczny spadek czułości [2, 4, 5].<br />

Uważa się, że za wyjątkiem transwersji G→T, typ mutacji<br />

w badanym fragmencie DNA nie wpływa znacząco<br />

na czułość techniki [4]. Odkryto natomiast, że duża zawartość<br />

par GC w matrycowym DNA poprawia czułość<br />

SSCP. Jest to prawdopodobnie spowodowane tworzeniem<br />

większej liczby wiązań wodorowych, a zatem, bardziej<br />

stabilnych konformerów [2, 5]. Z kolei stosunek cytozyny<br />

do adenozyny w analizowanym fragmencie dodatnio koreluje<br />

z optymalną temperaturą elektroforezy (T S<br />

), która<br />

może zostać oszacowana przy użyciu następującego wzoru:<br />

T S<br />

= [80×C/(A+1)]/{2.71 + [C/(A+1)]} [6].<br />

Temperatura żelu jest jednym z najważniejszych czynników<br />

wpływających na szybkość z jaką migrują cząsteczki<br />

ssDNA podczas elektroforezy i nie powinna przekraczać<br />

20°C. W zbyt wysokiej temperaturze zmniejsza się wydajność<br />

tworzenia konformerów. Poza tym, często dochodzi<br />

do powstawania dwóch niestabilnych struktur, które w trakcie<br />

rozdziału elektroforetycznego przechodzą z jednej formy<br />

w drugą, czego efektem jest obecność smug i rozmytych prążków<br />

w elektroforegramie. Dane eksperymentalne wskazują, że<br />

niewystarczająca kontrola temperatury podczas elektroforezy<br />

może spowodować zmianę temperatury żelu nawet o 10°C.<br />

Stąd też, aby zapewnić powtarzalność wyników oraz zapobiec<br />

wynikom fałszywie ujemnym, bardzo ważne jest utrzymanie<br />

jednolitej temperatury w trakcie elektroforezy [1, 7].<br />

Najpowszechniej wykorzystywanym żelem do rozdziału<br />

kwasów nukleinowych w przebiegu SSCP jest żel poliakrylamidowy<br />

o niskim stopniu usieciowania. W analizie SSCP<br />

najczęściej wykorzystuje się żele o całkowitym stężeniu<br />

akrylamidu w zakresie 4-12% oraz stopniu usieciowania<br />

pomiędzy 2% a 3,4% [8]. Stopień usieciowania żelu wyrażany<br />

jest przy pomocy parametru %C, czyli stosunku masy<br />

bisakrylamidu do sumy mas akrylamidu i bisakrylamidu<br />

w przeliczeniu na 100 ml (%C = (bisakrylamid [g]/akrylamid+bisakrylamid<br />

[g]) × 100) [2, 8]. Stopień usieciowania<br />

żelu można wyrażać też jako stosunek akrylamidu do bisakrylamidu<br />

(np. 19:1) [1].<br />

Alternatywnymi podłożami używanymi w analizie SSCP<br />

fragmentów znakowanych radioaktywnie są żele takie jak<br />

Hydrolink, Hydrolink-D5000 oraz Hydrolink-MDE (MDE).<br />

Udowodniono, iż żel Hydrolink cechuje się, w stosunku do<br />

akrylamidu, większą jednolitością pod względem wielkości<br />

porów oraz daje wyraźniejsze prążki, co wiąże się z jego<br />

lepszą rozdzielczością [9].<br />

Obecność w żelu dodatkowych składników może wpłynąć<br />

na poprawę jego zdolności rozdzielczej. Najczęściej dodawanym<br />

związkiem jest glicerol o stężeniu 5-10% [2, 3].<br />

Przyjmuje się, że jego pozytywny wpływ na wykrywanie<br />

mutacji w trakcie rozdziału elektroforetycznego jest związany<br />

z obniżeniem pH buforu Tris-boranowego ze względu na<br />

reakcję glicerolu z jonami boranowymi bądź też wiąże się<br />

z osłabieniem sił elektrostatycznego odpychania pomiędzy<br />

ujemnie naładowanymi resztami fosforanowymi obecnymi<br />

w szkielecie cząsteczki DNA, co prowadzi do większej stabilności<br />

konformerów [2, 10]. Glicerol opóźnia także migrację<br />

cząsteczek w żelu, szczególnie w temperaturze 4°C, co<br />

prawdopodobnie ma związek z jego lepkością [2, 3].<br />

Glavač i Dean [11] wykazali, że do żelu mogą zostać dodane<br />

inne związki o działaniu denaturującym, takie jak 5%<br />

mocznik lub formamid, bądź też obojętne (10% dimetylosulfotlenek<br />

lub 10-15% sacharoza). Niemniej jednak, spośród<br />

nich jedynie sacharoza wywiera podobny do glicerolu, wyraźnie<br />

korzystny wpływ na zdolność rozdzielczą badanego<br />

żelu.<br />

Dowiedziono również, że nałożenie do studzienki żelu<br />

próbki o zbyt dużym stężeniu DNA spowoduje renaturację<br />

jednoniciowych fragmentów kwasu nukleinowego, co z kolei<br />

przyczyni się do nieefektywnej analizy SSCP. Aby temu<br />

zapobiec wystarczy bardziej rozcieńczyć próbkę buforem<br />

obciążającym [1].<br />

W niekorzystny sposób na skuteczność SSCP może również<br />

wpłynąć obecność w próbce starterów pozostałych po<br />

reakcji PCR. Będą one łączyć się z komplementarnymi regionami<br />

w ssDNA, zmieniając ich konformację, a w związku<br />

z tym profil SSCP [12].<br />

Wybrane odmiany techniki SSCP<br />

Od momentu, gdy w 1989 roku opisano po raz pierwszy<br />

technikę SSCP, dokonano wielu modyfikacji mających na<br />

celu zwiększenie jej czułości, wydajności, a także bezpieczeństwa<br />

[1, 2].<br />

Choć zasadniczo technika SSCP jest wykorzystywana do<br />

badania DNA, to analiza polimorfizmu konformacji ssRNA<br />

28


copyright © 2010 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN 1425-5073<br />

także jest możliwa. W porównaniu do metody DNA-SSCP,<br />

w technice RNA-SSCP (rSSCP) wymagany jest dodatkowy<br />

etap transkrypcji, w trakcie którego na bazie produktów PCR<br />

generowane są cząsteczki ssRNA. Niemniej jednak, rSSCP<br />

okazuje się być metodą skuteczniejszą w wykrywaniu mutacji,<br />

a ponadto umożliwia badanie fragmentów o długości<br />

większej niż zazwyczaj stosowane odcinki DNA. Przyjmuje<br />

się, że jest to wynikiem obecności w RNA dodatkowej grupy<br />

hydroksylowej, co sprzyja tworzeniu większego spektrum<br />

konformerów, które są dodatkowo bardziej stabilne<br />

niż w przypadku DNA. Poza tym, badanie RNA zmniejsza<br />

możliwość renaturacji jednoniciowych fragmentów kwasu<br />

nukleinowego [13].<br />

Inną próbą adaptacji metody do badania fragmentów<br />

DNA dłuższych niż pozwala na to rutynowa analiza jest<br />

użycie podczas elektroforezy buforu o niskim pH. Umożliwia<br />

to wykrywanie mutacji we fragmentach o długości<br />

300-800 pz [10]. Kolejną możliwość niesie włączenie do<br />

analizy SSCP trawienia zbyt długich produktów PCR enzymami<br />

restrykcyjnymi. Dzięki takiej modyfikacji możliwe<br />

jest otrzymanie fragmentów DNA o optymalnej długości do<br />

dalszego badania [14].<br />

Jednym z problemów techniki SSCP jest reasocjacja<br />

komplementarnych nici DNA. Metoda pozwalająca na eliminację<br />

tej przeszkody polega na użyciu biotynylowanych<br />

primerów do reakcji PCR oraz perełek magnetycznych<br />

opłaszczonych streptawidyną, co umożliwia izolację i wykorzystanie<br />

do dalszej analizy tylko jednej z dwóch komplementarnych<br />

nici [15].<br />

Dowiedziono również, że jeśli badanego DNA nie podda<br />

się działaniu wysokiej temperatury, to w elektroforegramie<br />

ujawnią się, oprócz głównych, stabilnych konformerów,<br />

także przejściowe, wolno migrujące prążki, które mogą<br />

dostarczyć dodatkowych informacji o zmianach w badanej<br />

sekwencji [16].<br />

Maruya i wsp. [17] poddali produkty PCR denaturacji<br />

termicznej w roztworze o niskiej sile jonowej (ang. low ionic<br />

strength, LIS), co okazało się być bardziej efektywnym<br />

sposobem generowania ssDNA niż powszechnie stosowana<br />

denaturacja termiczna w obecności formamidu. Co więcej,<br />

powstające cząsteczki ssDNA były w roztworze LIS stabilne<br />

nawet w temperaturze pokojowej, w związku z czym nie<br />

było konieczności chłodzenia próbek w lodzie po denaturacji<br />

termicznej. Odmiana ta została określona jako „low ionic<br />

strenght single-stranded conformation polymorphism” (LIS<br />

-SSCP), a jej dodatkową zaletą jest bardziej czytelny wzór<br />

prążków w porównaniu do konwencjonalnego SSCP.<br />

Dane eksperymentalne wskazują, że połączenie SSCP<br />

z analizą heterodupleksów, a więc dwóch metod zdolnych<br />

do wykrywania niewielkich zmian w sekwencji i wymagających<br />

podobnego wyposażenia, daje możliwość detekcji<br />

większego odsetka mutacji, niż przy użyciu każdej z tych<br />

metod oddzielnie [18, 19].<br />

Kolejna odmiana SSCP, charakteryzująca się znacznie<br />

wyższą czułością w porównaniu do klasycznej analizy, to<br />

wielotemperaturowe SSCP (ang. multitemperature SSCP,<br />

mSSCP). Technika mSSCP opiera się na obserwacji, że<br />

wskutek kilkukrotnej zmiany temperatury żelu podczas natywnej<br />

elektroforezy SSCP zwiększa się wskaźnik wykrywalności<br />

punktowych zmian sekwencji, a także skraca czas<br />

i całkowity koszt analizy. Dane eksperymentalne wykazały<br />

ponadto, że wzór prążków powstały w wyniku zastosowania<br />

mSSCP charakteryzuje się lepszą zdolnością dyskryminacyjną<br />

niż profile uzyskane z badania tych samych próbek<br />

w różnych, ale stałych temperaturach [7, 20].<br />

Poprawę wydajności analizy SSCP można osiągnąć<br />

przez połączenie jej z techniką multipleks-PCR, która polega<br />

na jednoczesnej amplifikacji kilku różnych fragmentów<br />

DNA dzięki wprowadzeniu do mieszaniny reakcyjnej wielu<br />

par starterów. Produkty reakcji multipleks-PCR nakłada<br />

się następnie do jednej studzienki w żelu, przez co możliwe<br />

jest rozdzielenie nawet dziesięciu eksonów badanego genu<br />

na jednej ścieżce żelu. Modyfikacja taka jest określana jako<br />

multiplex-SSCP (MSSCP) [21].<br />

Kolejną odmianą pozwalającą na analizę wielu fragmentów<br />

ssDNA na jednej linii żelu jest technika DOVAM<br />

-S (ang. detection of virtually all mutations-SSCP), która<br />

dodatkowo charakteryzuje się praktycznie 100% czułością<br />

w wykrywaniu mutacji. W analizie DOVAM-S produkty<br />

PCR zostają poddane elektroforezie w pięciu odmiennych,<br />

niedenaturujących warunkach zgodnie z procedurą opisaną<br />

przez Liu i wsp. [22]. Różnice dotyczą rodzaju żelu, buforu,<br />

temperatury oraz dodatku glicerolu.<br />

W celu wyeliminowania używanych w technice DO-<br />

VAM-S znaczników radioizotopowych, a także zredukowania<br />

liczby żeli koniecznych do analizy, powstała kolejna<br />

odmiana – fluorescent DOVAM-S (F-DOVAM-S) wykorzystująca<br />

barwniki fluorescencyjne. Technika F-DOVAM-S<br />

jest połączeniem elektroforezy mSSCP (multitemperature<br />

SSCP) w 2 zestawach warunków ze znakowaniem fluorescencyjnym.<br />

Pozwala to na wykrycie 97% mutacji, a ponadto<br />

przyczynia się do znacznego zwiększenia wydajności<br />

analizy. Użycie trzech barwników – 6FAM (niebieski),<br />

VIC (zielony) oraz NED (żółty), daje możliwość rozdziału<br />

w każdej linii żelu jednocześnie próbek pochodzących od<br />

trzech pacjentów. Co więcej, stosowanie kilku różnokolorowych<br />

barwników stwarza możliwość włączenia do każdej<br />

ścieżki żelu wewnętrznego wzorca, wskutek czego identyfikacja<br />

nawet niewielkich zmian położenia prążków stanie się<br />

łatwiejsza [23].<br />

Źródłem kolejnych modyfikacji w metodzie SSCP jest<br />

sposób detekcji konformerów. Czułą, choć stwarzającą potencjalne<br />

niebezpieczeństwo dla wykonującego analizę, metodą<br />

jest użycie znakowanych radioaktywnie starterów lub<br />

deoksynukleotydów do reakcji PCR [3]. Wśród najczęściej<br />

stosowanych radioizotopów znajdują się 32 P, 33 P oraz 35 S [3,<br />

16, 24].<br />

Jednym ze sposobów, które pozwalają na wykluczenie<br />

znaczników izotopowych z analizy SSCP jest zastosowanie<br />

w ich miejsce barwników fluorescencyjnych. Znakowanie<br />

fluorescencyjne możliwe jest zarówno w trakcie reakcji PCR,<br />

jak również po jej zakończeniu, a ponadto pozwala na wprowadzenie<br />

do analizy jednocześnie kilku barwników [23].<br />

Innym rozwiązaniem dla nieizotopowej analizy SSCP<br />

jest barwienie żelu solami srebra po zakończeniu elektroforezy.<br />

Metoda ta jest prawie tak czuła jak znakowanie<br />

radioaktywne i daje możliwość trwałego zapisu wyników<br />

i długotrwałego przechowywania żeli [1, 2]. Opisywano<br />

przypadki barwienia żeli bromkiem etydyny, jednakże technika<br />

ta może być za mało czuła do wykrycia subtelnych<br />

29


Farm Przegl Nauk, 2010, 12<br />

zmian w profilu SSCP ze względu na rozkład barwnika [1, 3,<br />

16]. Niemniej jednak, okazuje się być przydatna w analizie<br />

rSSCP [13]. Istnieją także doniesienia o wybarwianiu żeli<br />

barwnikami wykorzystywanymi w analizie sekwencyjnej,<br />

takimi jak SYBR Green lub SYBR Gold [3].<br />

Kolejnym sposobem detekcji prążków jest przeniesienie<br />

rozdzielonych fragmentów ssDNA na nylonową membranę<br />

w procesie Southern blotting oraz hybrydyzacja ze znakowanymi<br />

digoksygeniną produktami PCR, w połączeniu<br />

z detekcją chemi-luminescencyjną [25].<br />

Technika DGGE<br />

Elektroforeza w gradiencie czynnika denaturującego<br />

(ang. denaturing gradient gel electrophoresis, DGGE) jest<br />

znaną od dawna metodą, powszechnie wykorzystywaną do<br />

przesiewowego wykrywania mutacji w materiale genetycznym.<br />

Pozwala ona na zidentyfikowanie, ale nie na dokładną<br />

charakterystykę, mutacji punktowych oraz niewielkich insercji<br />

i delecji [26]. Technika DGGE wykorzystuje fakt, że<br />

zmutowane cząsteczki DNA będą ulegały częściowej denaturacji<br />

w żelu w innym stężeniu czynnika denaturującego,<br />

niż cząsteczki niezmutowane [26].<br />

Etapem poprzedzającym elektroforezę w gradiencie<br />

czynnika denaturującego jest amplifikacja badanego DNA<br />

techniką PCR. W przypadku heterozygot produktami PCR<br />

są dwa rodzaje homodupleksów i dwa typy heterodupleksów.<br />

Homodupleksy to struktury składające się z dwóch<br />

prawidłowych lub dwóch zmutowanych nici DNA, natomiast<br />

heterodupleksy powstają przez połączenie nici prawidłowej<br />

ze zmutowaną, czego skutkiem jest obecność regionu z niepełnym<br />

sparowaniem zasad w miejscu mutacji. W przypadku<br />

homozygot produktami PCR są jedynie homodupleksy, aby<br />

więc otrzymać mieszaninę homo- i heteodupleksów, a tym samym<br />

zwiększyć prawdopodobieństwo wykrycia mutacji, należy<br />

zmieszać badany DNA z DNA osoby zdrowej [19, 26].<br />

Następnie, produkty PCR są poddawane elektroforezie<br />

w żelu poliakrylamidowym o wzrastającym stężeniu czynnika<br />

denaturującego (mocznik, formamid). Dodatkowo<br />

elektroforezę przeprowadza się w podwyższonej, stałej temperaturze,<br />

zazwyczaj mieszczącej się w zakresie 50-65°C.<br />

Elektroforeza może być wykonywana na żelach z prostopadłym<br />

lub równoległym, w stosunku do kierunku elektroforezy,<br />

gradientem związku denaturującego. W żelach z poziomym<br />

gradientem wykorzystuje się szeroki zakres stężeń<br />

czynnika denaturującego, zazwyczaj 0-100% lub 20-70%,<br />

natomiast w żelach z gradientem pionowym, zakres ten jest<br />

mniejszy, co pozwala uzyskać lepsze rozdzielenie badanych<br />

fragmentów DNA [8]. W tym ostatnim przypadku, na<br />

podstawie doniesień literaturowych, zaleca się, aby różnica<br />

pomiędzy najwyższym i najniższym stężeniem związku denaturującego<br />

nie przekraczała 30% [26].<br />

W trakcie rozdziału elektroforetycznego produkty PCR<br />

migrują jako cząsteczki dwuniciowe, aż do miejsca, w którym<br />

stężenie związków denaturujących jest równe ich temperaturze<br />

meltingu (t m<br />

). W tym punkcie żelu zaczyna się denaturacja<br />

dsDNA, wskutek czego dochodzi do gwałtownego<br />

zahamowania jego migracji [8].<br />

Profil meltingu fragmentu DNA zależy od jego sekwencji<br />

(składu zasad i długości). Obecność niesparowanych<br />

zasad w cząsteczkach heterodupleksów zmniejsza ich całkowitą<br />

stabilność, w związku z czym, w porównaniu do<br />

homodupleksów, denaturują one w żelu przy mniejszym<br />

stężeniu czynnika denaturującego, czyli charakteryzują się<br />

niższą temperaturą meltingu. Stąd też, obecność mutacji<br />

w badanym DNA jest widoczna w elektroforegramie jako<br />

dodatkowe prążki [19, 26, 27].<br />

Całkowitemu rozdzieleniu dsDNA zapobiega się wykorzystując<br />

jeden ze starterów w reakcji PCR, aby przyłączyć<br />

do wybranego końca badanego fragmentu DNA sekwencję<br />

bogatą w pary GC, tzw. GC clamp. Sekwencja taka, zazwyczaj<br />

o długości 40-60 nukleotydów, charakteryzuje się bardzo<br />

wysoką temperaturą denaturacji i pozostaje strukturą<br />

dwuniciową, podczas gdy reszta cząsteczki ulega rozdzieleniu.<br />

Ponadto przyłączenie sekwencji GC clamp zmienia profil<br />

meltingu badanej cząsteczki i przyczynia się do znacznego<br />

wzrostu czułości techniki DGGE [26].<br />

Istotne znaczenie dla prawidłowego przebiegu DGGE ma<br />

określenie profilu meltingu badanego fragmentu DNA. Wykorzystywane<br />

w tym celu specjalne programy komputerowe<br />

są także pomocne w wyborze odpowiednich starterów oraz<br />

ustaleniu optymalnych warunków elektroforezy (zakresu<br />

gradientu czynnika denaturującego). Warunki DGGE mogą<br />

zostać również określone empirycznie, poprzez wykonanie<br />

elektroforezy z poziomym gradientem czynnika denaturującego<br />

[26, 27]. W trakcie DGGE możliwe jest wykrycie<br />

jedynie tych mutacji, które znajdują się w obrębie domeny<br />

o najniższej temperaturze meltingu. Krzywa denaturacji takiej<br />

domeny powinna być jak najbardziej spłaszczona. Zazwyczaj<br />

taki obraz krzywej otrzymuje się po przyłączeniu<br />

sekwencji GC clamp do jednego z końców badanego fragmentu<br />

DNA. W takim przypadku na wykresie powinna być<br />

widoczna także dodatkowa domena, o wysokiej temperaturze<br />

meltingu, odpowiadająca sekwencji GC clamp [26, 27].<br />

Optymalna długość produktów PCR do przeprowadzenia<br />

DGGE mieści się w zakresie 200-400 pz, ponieważ dla fragmentów<br />

dłuższych trudno jest wyznaczyć krzywą meltingu<br />

[26].<br />

Odmiany techniki DGGE<br />

TGGE (ang. temperature gradient gel electrophoresis)<br />

oraz TTGE (ang. temporal temperature gradient gel electrophoresis)<br />

opierają się na takiej samej zasadzie jak DGGE,<br />

z tą różnicą, że warunki denaturujące w trakcie elektroforezy<br />

uzyskuje się przez zastosowanie w miejsce wzrastającego<br />

stężenia chemicznego czynnika denaturującego, gradientu<br />

temperatury w połączeniu ze stałym stężeniem mocznika<br />

w żelu. Analogicznie obecność mutacji jest wykrywana<br />

dzięki temu, że heterodupleksy ulegają denaturacji w niższej<br />

temperaturze niż homodupleksy [8, 28].<br />

W metodzie TTGE temperatura wzrasta stopniowo i jednostajnie<br />

podczas całej elektroforezy, tak że w danym momencie<br />

jest jednakowa w każdym punkcie żelu, natomiast<br />

w TGGE gradient temperaturowy jest stały, ustalony na<br />

początku rozdziału elektroforetycznego [29]. W przypadku<br />

obydwu wyżej wymienionych technik zastosowanie gradientu<br />

temperatury eliminuje konieczność przygotowywania<br />

żeli z gradientem związku chemicznego, co ułatwia wykonanie<br />

badania, a ponadto daje możliwość łatwej zmiany<br />

zakresu gradientu [28, 29].<br />

30


copyright © 2010 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN 1425-5073<br />

Na podstawie profilu meltingu badanego fragmentu<br />

DNA, uzyskanego przy pomocy programu komputerowego,<br />

możliwe jest określenie zakresu temperatury odpowiedniego<br />

do wykrywania mutacji techniką TTGE. Biorąc pod<br />

uwagę, że w metodzie tej wykorzystuje się żele denaturujące,<br />

wyznaczoną najwyższą i najniższą temperaturę modyfikuje<br />

się względem zawartości mocznika w żelu, ponieważ każdy<br />

mol mocznika obniża temperaturę meltingu DNA o 2°C [8].<br />

Technika TTGE umożliwia badanie cząsteczek DNA<br />

o wielkości nawet do 1000 pz. Ponadto, według niektórych<br />

autorów, może być przeprowadzana bez zastosowania sekwencji<br />

GC clamp. Upraszcza to dodatkowo procedurę badania<br />

oraz obniża jego koszty, a jednocześnie nie wpływa<br />

negatywnie na czułość metody [29, 30].<br />

Biyani i Nishigaki [31] opisali technikę µTGGE, która<br />

opiera się na zasadzie analogicznej do TGGE z tym, że elektroforezę<br />

przeprowadza się na pięcio- lub dziesięciokrotnie<br />

mniejszych żelach (2×2×0,5 cm). Dzięki temu do przeprowadzenia<br />

badania metodą µTGGE wystarcza kilkukrotnie<br />

mniejsza objętość próbki (5 μl). Ponadto, w porównaniu<br />

do konwencjonalnego TGGE, znacznie skraca się czas zarówno<br />

samej elektroforezy (6-12 min), jak i całej analizy<br />

(< 1 h), co przekłada się na znaczne obniżenie kosztów badania.<br />

µTGGE zapewnia stukrotnie wyższą wydajność niż<br />

TGGE, a przy tym dostarcza powtarzalnych wyników, które<br />

w 99% są zgodne z wynikami uzyskanymi klasyczną metodą<br />

TGGE.<br />

Kolejną odmianą DGGE jest technika CDGE (ang. constant<br />

denaturing gel electrophoresis), w której elektroforezę<br />

przeprowadza się w stałym stężeniu związku denaturującego.<br />

CDGE nie wymaga przygotowywania żeli z gradientem<br />

czynnika denaturującego, dzięki czemu może zostać wykorzystana<br />

do szybkiego i wydajnego poszukiwania w próbkach<br />

mutacji, uprzednio zidentyfikowanych przez DGGE<br />

[8]. Optymalne stężenie czynnika denaturującego dla CDGE<br />

określa się na podstawie żeli DGGE z poziomym lub pionowym<br />

gradientem związku denaturującego. Mianowicie,<br />

wybiera się takie stężenie, przy którym odległość pomiędzy<br />

prawidłowym, a zmutowanym DNA jest największa [8].<br />

Niemniej jednak, aby uzyskać wiarygodne wyniki należy<br />

zachować ostrożność przy dobieraniu stężenia związku denaturującego<br />

do CDGE, ponieważ okazuje się, że wykrycie<br />

różnych mutacji, nawet w obrębie jednej domeny meltingu<br />

może wymagać wykonania elektroforezy w różnych warunkach<br />

[32].<br />

W celu detekcji badanego DNA w metodzie DGGE oraz<br />

jej odmianach stosuje się barwienie żeli bromkiem etydyny<br />

lub solami srebra [8].<br />

Denaturacja DNA<br />

z wysoką rozdzielczością (HRM)<br />

Technika HRM umożliwia wykrywanie polimorfizmów<br />

i identyfikację fragmentów DNA różniących się długością,<br />

zawartością par GC lub sekwencją na podstawie krzywej denaturacji<br />

DNA bez stosowania specyficznych sond. Pozwala<br />

na identyfikacje delecji, insercji i substytucji, a także na detekcję<br />

pojedynczych podstawień nukleotydowych (np. SNP).<br />

Pierwszym etapem analizy jest amplifikacja badanego<br />

fragmentu DNA, następnie denaturacja i powolna renaturacja<br />

w celu utworzenia heterodupleksu. W ostatnim etapie<br />

mieszanina zostaje poddana precyzyjnej denaturacji w obecności<br />

barwika interkalującego. Podczas powolnego schładzania<br />

poszczególne nici DNA hybrydyzują losowo. Hybrydyzacja<br />

niekomplementarnych nici prowadzi do utworzenia<br />

heterodupleksu. Niesparowane odcinki DNA posiadają<br />

niższą stabilność konformacyjną i tym samym denaturują<br />

w niższych temperaturach. Identyfikacja fragmentów DNA<br />

polega, podobnie jak w przypadku standardowej denaturacji<br />

DNA, na analizie krzywych topnienia. Delecje i insercje powyżej<br />

pięciu nukleotydów tworzą stabilne heterodupleksy<br />

i można je identyfikować również poprzez standardową denaturację.<br />

W przypadku zmiany pojedynczych nukleotydów<br />

niezbędny jest system gwarantujący precyzyjną akwizycję<br />

sygnału fluorescencyjnego i niezwykle stabilną (co najmniej<br />

±0.1°C) temperaturę [33, 34].<br />

Metoda HRM jest prostsza i znacznie tańsza od genotypowania<br />

opartego na znakowanych sondach, a także od<br />

czasochłonnych metod standardowych takich jak SSCP,<br />

DHPLC, RFLP. Reakcje amplifikacji i denaturacji przeprowadzane<br />

są w jednej probówce, a wyniki otrzymywane<br />

w ciągu około 40-60 min w zależności od protokołu amplifikacji.<br />

Metoda wykorzystywana jest między innymi do:wykrywania<br />

mutacji punkowych/screening, genotypowania SNP/<br />

dyskryminacji alleli, identyfikacji gatunkowej; identyfikacji<br />

metylowanego DNA, analizy mikrosatelitów. Stosowanie<br />

metody HRM znacznie ogranicza ilość fragmentów DNA<br />

poddawanych sekwencjonowaniu dzięki wstępnej eliminacji<br />

tych, które nie wykazują różnic w sekwencji [33, 34].<br />

Analiza SNP<br />

Eco Real time PCR System może być wykorzystany do<br />

wykrywania wszystkich czterech znanych klas polimorfizmów<br />

SNP: (1) C/T i G/A (2) C/A i G/T (3) C/G (4)<br />

A/T. Najtrudniejsze do identyfikacji są polimorfizmy klasy<br />

czwartej ze względu na najmniejsze różnice w temperaturze<br />

topnienia (


Farm Przegl Nauk, 2010, 12<br />

różnicy krzywych denaturacji wyznaczonej w stosunku do<br />

wybranej próby referencyjnej. Wykresy te dobrze ilustrują<br />

różnice w badanych próbach [33, 34].<br />

Podsumowanie<br />

Czułość metody mSSCP została oceniona na 86%, a jej<br />

powtarzalność na 99% w badaniach Bezak i wsp. [35], którzy<br />

wykorzystali tę technikę w analizie genu XI czynnika<br />

krzepnięcia, a następnie otrzymane wyniki potwierdzili<br />

przeprowadzając sekwencjonowanie z użyciem znaczników<br />

fluorescencyjnych. Biorąc pod uwagę mnogość czynników<br />

wpływających na efektywność analizy SSCP oraz<br />

fakt, że mutacje powodujące zmianę ruchliwości w jednych<br />

warunkach, mogą w innych okolicznościach takiej zmiany<br />

nie spowodować, dany fragment DNA bada się zazwyczaj<br />

w różnych warunkach, aby zwiększyć prawdopodobieństwo<br />

ujawnienia zmian sekwencji. Odsetek mutacji wykrywanych<br />

metodą SSCP mieści się w zakresie od 70% do >95%<br />

dla badań ze zmiennymi dwoma lub trzema parametrami [1,<br />

2]. Jednym z najważniejszych czynników wpływających na<br />

efektywność analizy SSCP jest wielkość badanego fragmentu<br />

DNA. Optymalna długość ssDNA powinna mieścić się<br />

w zakresie 150-200 pz. Dla fragmentów dłuższych niż 300<br />

pz czułość analizy znacznie spada [2]. Zaletą techniki SSCP<br />

jest łatwa interpretacja wyników badania ze względu na<br />

możliwość porównania położenia prążka w żelu względem<br />

wzorca markera wielkości DNA. Wykorzystana w przeprowadzonych<br />

badaniach odmiana SSCP – mSSCP charakteryzuje<br />

się wyższą czułością w stosunku do klasycznej<br />

analizy polimorfizmu konformacji jednoniciowych fragmentów<br />

DNA, z powodu zastosowania podczas elektroforezy<br />

gradientu temperatury zamiast przeprowadzania kilku<br />

rozdziałów elektroforetycznych w stałych temperaturach<br />

[7, 20].<br />

Czułość techniki DGGE jest oceniana na 82-100%, kiedy<br />

do badanego fragmentu dołączona zostaje sekwencja GC<br />

clamp [4, 19, 36]. Jednakże niektórzy autorzy uważają, że<br />

na dzień dzisiejszy czułość DGGE jest za niska, aby metoda<br />

ta mogła być rutynowo wykorzystywana w praktyce klinicznej<br />

[19]. Aby analiza DGGE była w pełni efektywna, należy<br />

określić profil meltingu badanej sekwencji DNA oraz ustalić<br />

zakres gradientu, w którym przewiduje się uzyskać najlepsze<br />

rozdzielenie badanych fragmentów. Wyboru warunków<br />

dla elektroforezy z pionowym gradientem czynnika denaturującego<br />

można dokonać na dwa sposoby: albo wykorzystując<br />

specjalny program komputerowy (np. MacMelt firmy<br />

Bio-Rad), albo empirycznie, przez wykonanie elektroforezy<br />

poziomej w szerokim zakresie stężeń czynnika denaturującego<br />

(0‐100%) [8, 27]. Użyteczność techniki DGGE jest<br />

ograniczona ze względu na konieczność posiadania specjalnego<br />

aparatu, przygotowywania żeli z gradientem związków<br />

denaturujących oraz syntezy primerów bogatych w pary GC<br />

(GC clamp). Dodatkowo, w przypadku pewnych sekwencji<br />

DNA (np. bogatych w pary GC lub zawierających więcej niż<br />

jedną domenę meltingu), istnieje konieczność modyfikowania<br />

produktu PCR albo sekwencji primera przed dokonaniem<br />

elektroforezy w gradiencie czynnika denaturującego, co wydłuża<br />

czas analizy i utrudnia jej wykonanie [8, 19, 26, 27].<br />

Obecnie, metoda DGGE ustępuje miejsca swoim odmianom<br />

(TGGE, TTGE, CDGE), których główną zaletą jest wyeliminowanie<br />

z użycia żeli z gradientem chemicznego czynnika<br />

denaturującego [8, 28, 29]. Również µTGGE wydaje się<br />

być techniką potencjalnie użyteczną w praktyce klinicznej,<br />

ze względu na znaczną redukcję kosztów i czasu analizy,<br />

a także niewielką objętość próbki potrzebną do przeprowadzenia<br />

badania. Jednakże na dzień dzisiejszy metoda ta nie<br />

jest powszechnie wykorzystywana, ponieważ dotychczas<br />

nie przeprowadzono badań oceniających na szeroką skalę<br />

jej czułość oraz swoistość [19, 31]. W przypadku analizy<br />

DGGE wskazane jest określenie, przy pomocy programu<br />

komputerowego, profilu meltingu dla każdego z badanych<br />

amplimerów, ponieważ w trakcie elektroforezy w gradiencie<br />

czynnika denaturującego istnieje możliwość wykrycia tylko<br />

tych mutacji, które znajdują się w obrębie domeny o najniższej<br />

temperaturze meltingu. Ponadto analiza komputerowa<br />

jest pomocna w wyborze optymalnych warunków analizy<br />

(zakresu gradientu czynnika denaturującego) oraz dobraniu<br />

odpowiednich sekwencji starterów [27]. Nową opartą<br />

na analizie PCR w czasie rzeczywistym techniką przydatną<br />

w analizie polimorfizmów jest analiza HRM.<br />

Piśmiennictwo<br />

1.<br />

2.<br />

3.<br />

4.<br />

5.<br />

6.<br />

7.<br />

8.<br />

9.<br />

Napierała D i wsp. Wykrywanie mutacji punktowych<br />

i polimorfizmu DNA metodą SSCP. [W:] Słomski R red.<br />

Przykłady analiz DNA. Poznań: Wydawnictwo Akademii<br />

Rolniczej im. Augusta Cieszkowskiego w Poznaniu;<br />

2004: 95-96.<br />

Vorechovsky I. Single Strand Conformation Polymorphism<br />

(SSCP) Analysis. [W:] Walker JM, Rapley R. red.<br />

Medical Biomethods Handbook. Totowa, New Jersey:<br />

Humana Press, Inc.; 2005: 73-77.<br />

Gasser RB i wsp. Single-strand conformation polymorphism<br />

(SSCP) for the analysis of genetic variation. Nat<br />

Protoc 2006; 1 (6): 3121-3128.<br />

Kakavas VK i wsp. PCR-SSCP: a method for the molecular<br />

analysis of genetic diseases. Mol Biotechnol 2008;<br />

38(2): 155-163.<br />

Kakavas KV i wsp. Identification of the commonest<br />

cystic fibrosis transmembrane regulator gene DeltaF508<br />

mutation: evaluation of PCR--single-strand<br />

conformational polymorphism and polyacrylamide gel<br />

electrophoresis. Biomed Chromatogr 2006; 20(10):<br />

1120-1125.<br />

Li W i wsp. Estimation of the optimal electrophoretic<br />

temperature of DNA single-strand conformation polymorphism<br />

by DNA base composition. Electrophoresis<br />

2003; 24 (14): 2283-2289.<br />

Constantinou M i wsp. Application of multiplex FISH,<br />

CGH and MSSCP techniques for cytogenetic and molecular<br />

analysis of transitional cell carcinoma (TCC) cells<br />

in voided urine specimens. J Appl Genet 2006; 47(3):<br />

273-5.<br />

The DCode Universal Mutation Detection System.<br />

Bio-Rad 1996: 11-14, 27-28, 34-35. (http://www.bio-rad.<br />

com/webroot/web/pdf/lsr/literature/M1709080C.pdf).<br />

Børresen AL. Mismatch detection using heteroduplex<br />

analysis. Curr Protoc Hum Genet 2002 Aug;Chapter<br />

7:Unit 7.3.<br />

32


copyright © 2010 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN 1425-5073<br />

10. Kozlowski P, Krzyzosiak WJ. Structural factors determining<br />

DNA length limitations in conformation-sensitive<br />

mutation detection methods. Electrophoresis 2005;<br />

26(1): 71-81.<br />

11. Krasteva ME, Garanina Z, Georgieva EI. Optimized<br />

polymerase chain reaction-based single-strand conformation<br />

polymorphism analysis of p53 gene applied to<br />

Bulgarian patients with invasive breast cancer Clin Exp<br />

Med 2003; 3(3): 173-180.<br />

12. van Oers JM. A simple and fast method for the simultaneous<br />

detection of nine fibroblast growth factor receptor<br />

3 mutations in bladder cancer and voided urine Clin<br />

Cancer Res 2005; 11(21): 7743-7748.<br />

13. Wang QM i wsp. Rapid Differentiation of Phenotypically<br />

Similar Yeast Species by Single-Strand Conformation<br />

Polymorphism of Ribosomal DNA Appl Environ<br />

Microb 2008; 74(9): 2604-2611.<br />

14. Tsuji T, Niida Y. Development of a simple and highly<br />

sensitive mutation screening system by enzyme mismatch<br />

cleavage with optimized conditions for standard<br />

laboratories Electrophoresis 2008; 29(7): 1473-1483.<br />

15. Kakavas VK. PCR-SSCP: a method for the molecular<br />

analysis of genetic diseases. Mol Biotechnol 2008;<br />

38(2): 155-163.<br />

16. Kasuga T, Cheng J, Mitchelson KR. Metastable singlestrand<br />

DNA conformational polymorphism analysis<br />

results in enhanced polymorphism detection. PCR Methods<br />

Appl 1995; 4(4): 227-233.<br />

17. Abba MC, Gómez MA, Golijow CD. HLA-DQA1 allele<br />

typing by nonisotopic PCR-LIS-SSCP Braz J Med<br />

Biol Res 2001; 34(7): 867-869.<br />

18. Kozlowski P, Krzyzosiak WJ. Combined SSCP/duplex<br />

analysis by capillary electrophoresis for more efficient mutation<br />

detection. Nucleic Acids Res 2001 15; 29(14): E71.<br />

19. Hestekin CN, Barron AE. The potential of electrophoretic<br />

mobility shift assays for clinical mutation detection.<br />

Electrophoresis 2006; 27 (19): 3805-3815.<br />

20. I Konferencja Użytkowników DNA Pointer System.<br />

Analiza zróżnicowania genetycznego metodą MSSCP.<br />

Kucharczyk Techniki Elektroforetyczne; Warszawa<br />

15.05.2003: 14-22, 25 (http://www.kucharczyk.com.pl/<br />

konf2003/full.pdf).<br />

21. Yip SP, Fung LF, Lo ST. Rapid detection of common southeast<br />

Asian beta-thalassemia mutations by nonisotopic multiplex<br />

PCR-SSCP analysis. Genet Test 2004; 8(2): 104-108.<br />

22. Feng J i wsp. Candidate gene analyses by scanning or<br />

brute force fluorescent sequencing: a comparison of<br />

DOVAM-S with gel-based and capillary-based sequencing.<br />

Genet Test. 2007; 11(3): 235-240.<br />

23. Mroske C i wsp. Toward a fluorescent SSCP technique<br />

that detects all mutations: F-DOVAM-S. Anal Biochem<br />

2007; 368 (2): 250-257.<br />

24. Buzin CH i wsp. Scanning by DOVAM-S detects all<br />

unique sequence changes in blinded analyses: evidence<br />

that the scanning conditions are generic. Biotechniques<br />

2000; 28 (4): 746-753.<br />

25. Fregel R i wsp. Description of a simple multiplex PCR-<br />

SSCP method for AB0 genotyping and its application<br />

to the peopling of the Canary Islands. Immunogenetics<br />

2005; 57(8): 572-578.<br />

26. Roelfsema JH, Peters DJM. Denaturing gradient gel electrophoresis<br />

(DGGE). [W:] Walker JM, Rapley R red. Medical<br />

Biomethods Handbook. Totowa, New Jersey: Humana<br />

Press, Inc.; 2005: 79-86.<br />

27. Wu Y i wsp. Improvement of fragment and primer selection<br />

for mutation detection by denaturing gradient<br />

gel electrophoresis. Nucleic Acids Res. 1998; 26 (23):<br />

5432-5440.<br />

28. Buch JS. DNA mutation detection in a polymer microfluidic<br />

network using temperature gradient gel electrophoresis.<br />

Anal Chem 2004; 76(4): 874-81.<br />

29. Shaji RV i wsp. Rapid detection of β-globin gene mutations<br />

and polymorphisms by temporal temperature gradient gel<br />

electrophoresis. Clin Chem 2003; 49 (5): 777-781.<br />

30. Wong LJ i wsp. Improved detection of CFTR mutations<br />

in Southern California Hispanic CF patients. Hum Mutat.<br />

2001; 18 (4): 296-307.<br />

31. Biyani M, Nishigaki K. Hundredfold productivity of genome<br />

analysis by introduction of microtemperature-gradient<br />

gel electrophoresis. Electrophoresis 2001; 22 (1): 23-28.<br />

32. Ridanpää M i wsp. Comparison of DGGE and CDGE in<br />

detection of single base changes in the hamster hprt and<br />

human N-ras genes. Mutat Res 1995; 334 (3): 357-364.<br />

33. Wojdacz T i wsp. Limitations and advantages of MS-<br />

HRM and bisulfite sequencing for single locus methylation<br />

studies. Expert Review of Molecular Diagnostics<br />

2010, 10(5): 575-580.<br />

34. Montgomery JL., Sanford LN., Wittwer CT. High-resolution<br />

DNA melting analysis in clinical research and<br />

diagnostics. Expert Review of Molecular Diagnostics<br />

2010, 10(2): 219-240.<br />

35. Bezak A i wsp. Detection of single nucleotide polymorphisms<br />

in coagulation factor XI deficient patients by<br />

multitemperature single-strand conformation polymorphism<br />

analysis. J Clin Lab Anal 2005; 19 (6): 233-240.<br />

36. Balogh K i wsp. Genetic screening methods for the detection<br />

of mutations responsible for multiple endocrine neoplasia<br />

type 1. Mol Genet Metab 2004; 83 (1-2): 74-81.<br />

data otrzymania pracy: 11.09.2010 r.<br />

data akceptacji do druku: 02.11.2010 r.<br />

Adres do korespondencji:<br />

dr Ewa Moric-Janiszewska<br />

Katedra i Zakład Biochemii Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach<br />

ul. Narcyzów 1<br />

41-200 Sosnowiec<br />

Tel. +48 32 364 10 06<br />

e -mail: ejaniszewska@sum.edu.pl<br />

33


Farm Przegl Nauk, 2010,12, 34-42<br />

Zastosowanie analizy QSAR w badaniach leków<br />

o działaniu serotoninergicznym. I<br />

Application of QSAR analysis in the studies of serotoninergic drugs. I<br />

Grażyna Żydek, Elżbieta Brzezińska<br />

Zakład Chemii Analitycznej, Katedra Chemii Medycznej, Wydział <strong>Farmaceutyczny</strong>,<br />

Uniwersytet Medyczny w Łodzi<br />

Streszczenie<br />

Przeprowadzono analizę ilościowej zależności pomiędzy<br />

strukturą i działaniem (QSAR) wybranych 20 leków<br />

działających na receptory serotoninowe (5-HT). W analizie<br />

zastosowano parametry fizykochemiczne badanych<br />

związków obliczone przy użyciu programu HyperChem<br />

7.0 oraz dane chromatograficzne. Przeprowadzono chromatografię<br />

cienkowarstwową na płytkach pokrytych silikażelem<br />

NP 60F 254<br />

, impregnowanych roztworami pochodnych<br />

aminokwasów wiążących w kompleksie lek-receptor<br />

serotoninowy oraz ich mieszanin (S1-S7), w obecności<br />

dwóch faz rozwijających – w celu uzyskania modelu interakcji<br />

lek-receptor 5-HT. Związek pomiędzy aktywnością<br />

biologiczną a danymi chromatograficznymi i deskryptorami<br />

molekularnymi badano analizą regresji wielokrotnej.<br />

Ustalono modele analityczne zależności pomiędzy działaniem<br />

badanych związków i ich interakcją ze środowiskiem<br />

biochromatograficznym (S1-S7). Zaproponowane<br />

równania regresji oparte na wynikach badań biochromatograficznych,<br />

mogą służyć jako skuteczne narzędzie analizy<br />

QSAR do wstępnego przewidywania kierunku działania<br />

związków w obrębie receptorów serotoninowych.<br />

Słowa kluczowe: receptory serotoninowe, biochromatografia,<br />

chromatografia cienkowarstwowa, analiza QSAR,<br />

analiza regresji<br />

Abstract<br />

Quantitative structure-activity relationships (QSAR) analysis<br />

of the selected 20 drugs with serotonin (5-HT) receptors<br />

affinities was carried out. A set of physicochemical<br />

parameters calculated by HyperChem 7.0 program and<br />

chromatographic data were applied in this analysis. Thin<br />

layer chromatography was performed on silica gel NP<br />

60F 254<br />

plates impregnated with solutions of amino acids<br />

analogues and their mixtures (S1-S7), with two mobile<br />

phases – the system were chosen as models of drug-5-HT<br />

receptor interaction. Relationships between chromatographic<br />

data and molecular descriptors and biological activity<br />

data were found by use of regression analysis. The<br />

correlations obtained for the compounds with serotoninergic<br />

activity represent their interaction with the proposed<br />

biochromatographic models (S1–S7). The presented regression<br />

models based on biochromatographic studies<br />

can be an efficient tool in the QSAR analysis for initial<br />

prediction of compound activity direction within 5-HT<br />

receptors.<br />

Keywords: serotonin receptors, biochromatography, thin<br />

layer chromatography, QSAR analysis, regression analysis<br />

Wstęp<br />

Znajomość budowy i funkcji farmakodynamicznej określonego<br />

celu biologicznego może być podstawą poszukiwania<br />

modelu analitycznego do pośredniej obserwacji zachowania<br />

związków chemicznych w warunkach fizjologicznym.<br />

Do tego celu służyć może tak zwane środowisko biochromatograficzne,<br />

wykorzystujące funkcjonalne elementy<br />

struktury celu biologicznego. Stanowi ono, w pewnym sensie,<br />

laboratoryjną imitację środowiska naturalnego działania<br />

potencjalnego leku. Dostępne informacje na temat miejsc<br />

wiążących ligandy w obrębie receptora serotoninowego<br />

(5-HT) pozwalają na wyposażenie modelu biochromatograficznego<br />

w elementy chemiczne środowiska biologicznego,<br />

bezpośrednio odpowiedzialne za tworzenie kompleksu lek-receptor.<br />

Informacje te stwarzały możliwość zbudowania<br />

analitycznego modelu interakcji związków chemicznych<br />

z tym receptorem, dla wstępnego przewidywania aktywności<br />

biologicznej potencjalnych jego ligandów.<br />

Receptory serotoninowe to długie, nierozgałęzione, zbudowane<br />

z kilkuset reszt aminokwasowych, łańcuchy białkowe.<br />

Dowody na istnienie różnych typów (klas) receptorów<br />

serotoninergicznych zostały przedstawione przez J. H. Gadduma<br />

i Z. Picarellego w 1957 roku [1]. Obecnie receptory<br />

te dzielimy na 7 typów, które dalej dzielą się na podtypy:<br />

5-HT 1<br />

(5-HT 1A<br />

, 5-HT 1B<br />

, 5-HT 1D<br />

, 5-HT 1E<br />

, 5-HT 1F<br />

), 5-HT 2<br />

(5-HT 2A<br />

, 5-HT 2B<br />

, 5-HT 2C<br />

), 5-HT 3<br />

, 5-HT 4<br />

(5-HT 4(a)<br />

, 5-HT 4(b)<br />

,<br />

5-HT 4(c)<br />

, 5-HT 4(d)<br />

), 5-HT 5<br />

(5-HT 5A<br />

, 5-HT 5B<br />

), 5-HT 6<br />

, 5-HT 7<br />

.<br />

Wszystkie należą do receptorów metabotropowych z wyjątkiem<br />

rodziny 5-HT 3<br />

, która zaliczana jest do klasy receptorów<br />

jonotropowych. Obecnie wiadomo, że reszta kwasu asparaginowego<br />

(Asp155), znajdująca się w III domenie trans<br />

34


C H 3<br />

N<br />

N<br />

N<br />

CH 3<br />

H 3 C<br />

O<br />

S<br />

O<br />

1. Tiapryd<br />

N CH 3<br />

O<br />

NH<br />

6. Risperidon<br />

CH 3<br />

O<br />

O<br />

H 3 C<br />

8. Tropisetron<br />

N<br />

N<br />

11 . Mianseryna<br />

N<br />

NH<br />

O<br />

CH 3<br />

O<br />

S<br />

N<br />

N<br />

OH<br />

2. Klopentiksol<br />

S<br />

N<br />

O<br />

N<br />

CH 3<br />

12 . Pizotifen<br />

membranowej (TM3), tworzy wiązania jonowe z grupami<br />

aminowymi ligandów [2-8]. Udział w tworzeniu kompleksu<br />

z cząsteczkami bierze również reszta seryny (Ser159), zlokalizowana<br />

w TM5, która tworzy wiązanie wodorowe z grupami<br />

hydroksylowymi ligandów [9] oraz reszta fenyloalaniny<br />

(Phe340) w TM6, która poprzez pierścień aromatyczny<br />

stabilizuje cząsteczkę serotoniny [10-11]. Stabilizowanie<br />

pierścieni aromatycznych w receptorach metabotropowych<br />

(GPCR) odbywa się również poprzez reszty aminokwasowe<br />

tryptofanu (Trp200, Trp336, Trp367) i tyrozyny (Tyr370).<br />

Stabilizacja ta jest zwykle oparta na prostych oddziaływaniach<br />

hydrofobowych. W przypadku tryptofanu sugeruje<br />

się również możliwość stabilizacji podstawników dodatnio<br />

naładowanych amin alifatycznych [12-15]. W niektórych<br />

odmianach receptora serotoninowego (5-HT 6<br />

) zaobserwo-<br />

Cl<br />

F<br />

S<br />

N<br />

F<br />

N<br />

3. Flupentiksol<br />

Cl<br />

CH 3<br />

N<br />

9. Cyproheptadyna<br />

H 3 C<br />

N<br />

N<br />

13 . Mirtazapina<br />

H<br />

H<br />

H<br />

N<br />

N<br />

O<br />

N<br />

NH<br />

3 C S<br />

N<br />

O<br />

N<br />

15 . Sumatriptan N CH 3<br />

16 . Rizatriptan<br />

H 3 C<br />

F<br />

O<br />

H 3 C<br />

18 . Cisaprid<br />

N<br />

O<br />

NH<br />

CH 3<br />

O<br />

NH 2<br />

Ryc. 1. Struktury badanych związków 1-20.<br />

O<br />

Cl<br />

HO<br />

F<br />

F<br />

N<br />

N<br />

H<br />

OH<br />

C H 3<br />

N<br />

5. Klozapina<br />

N<br />

CH 3<br />

N<br />

H<br />

N<br />

19 . Serotonina<br />

CH 3<br />

O<br />

NH 2<br />

N<br />

O<br />

copyright © 2010 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN 1425-5073<br />

N<br />

CH 3<br />

N<br />

N<br />

N<br />

H<br />

O<br />

O<br />

N<br />

O<br />

N<br />

N<br />

N<br />

S<br />

4. Trifluoperazyna<br />

N<br />

N<br />

H<br />

N<br />

S<br />

7. Olanzapina<br />

N<br />

N<br />

10 . Trazodon<br />

N<br />

N<br />

14 . Buspiron<br />

H<br />

N<br />

17 . Zolmitriptan<br />

F<br />

CH 3<br />

N<br />

Cl<br />

N<br />

N<br />

N<br />

CH 3<br />

F<br />

CH 3<br />

F<br />

CH 3<br />

wano również elementy wiążące<br />

ligandy związane z TM5.<br />

Była to treonina (Thr196) [16].<br />

W innych odmianach receptora<br />

5-HT treoninie odpowiadała alanina<br />

(Ala). W obu przypadkach<br />

sugeruje się tworzenie wiązania<br />

wodorowego z atomem azotu<br />

liganda. Oddziaływania z receptorami<br />

5-HT umożliwia również<br />

reszta asparaginy (Asn333).<br />

Poznanie dokładnej sekwencji<br />

aminokwasów w łańcuchu<br />

białkowym receptorów oraz<br />

przeprowadzanie ich mutacji,<br />

pozwala na dokładne zbadanie<br />

ich powinowactwa do poszczególnych<br />

neuroprzekaźników<br />

oraz ligandów [17-24]. Ułatwia<br />

to znacznie procesy projektowania<br />

nowych leków.<br />

Celem przeprowadzonych badań<br />

w niniejszej pracy jest określenie<br />

możliwości wykorzystania<br />

techniki chromatograficznej oraz<br />

analizy QSAR do opracowania<br />

równań matematycznych, umożliwiających<br />

wstępne przewidywanie<br />

wiązalność z receptorem<br />

(pK i<br />

), aktywność agonistyczną<br />

(pD 2<br />

) oraz antagonistyczną (pA 2<br />

)<br />

związków o potencjalnym działaniu<br />

na receptory serotoninowe.<br />

Materiał i metody<br />

Substancje badane<br />

Oznaczeń dokonano na grupie<br />

znanych leków (zw. 1-20;<br />

C NH<br />

O<br />

Ryc. 1), będących w sprzedaży<br />

OH<br />

aptecznej, o aktywności skierowanej<br />

na receptory serotoninowe.<br />

Izolowanie substancji<br />

20 . Propranolol<br />

aktywnych z preparatów farmaceutycznych<br />

przeprowadzono<br />

metodami opisanymi według monografii szczegółowych<br />

przedstawionych w FP i informacji dostępnych w The<br />

Merck Index Twelfth Edition, 1996. Dane o właściwościach<br />

farmakologicznych i kierunku działania poszczególnych<br />

związków, zaczerpnięte z baz danych (PubMed, DrugBank,<br />

ChemBank, Organon), przedstawiono w Tabeli I.<br />

H 3<br />

CH 3<br />

Analiza chromatograficzna<br />

Substancje badane 1-20 zostały poddane analizie chromatograficznej<br />

w powtarzalnych warunkach. Podczas doświadczeń<br />

został ustalony skład fazy organicznej mieszaniny.<br />

Fazę wodną stanowi bufor (octan amonu 0,02 mol/L)<br />

o pH 7,4, zgodnym z warunkami badań biologicznych.<br />

Chromatografię przeprowadzono przy użyciu dwóch rodzajów<br />

fazy ruchomej:<br />

35


Farm Przegl Nauk, 2010, 12<br />

Tab. I. Aktywności biologiczne dla związków 1-20<br />

Zw.<br />

1<br />

pK i<br />

2<br />

pD 2<br />

3<br />

pA 2<br />

1 - 7,97 5,10<br />

2 7,60 7,99 7,30<br />

3 7,00 7,88 6,90<br />

4 7,90 8,04 5,70<br />

5 6,00 - 7,50<br />

6 9,90 8,16 6,69<br />

7 8,10 8,10 7,20<br />

8 8,40 - 6,50<br />

9 8,22 - 8,73<br />

10 7,40 - 8,79<br />

11 9,70 8,09 7,50<br />

12 7,40 - 9,20<br />

13 8,40 6,88 7,99<br />

14 7,70 7,70 6,35<br />

15 6,60 5,80 -<br />

16 6,37 6,30 -<br />

17 6,64 6,20 -<br />

18 7,40 7,60 7,30<br />

19 6,40 - -<br />

20 7,50 - 6,00<br />

1<br />

pKi – powinowactwo leku do receptora<br />

2<br />

pD2 – aktywność agonistyczna<br />

3<br />

pA2 – aktywność antagonistyczna<br />

(i) acetonitryl : metanol : bufor pH 7,4 (DS A<br />

; 40:40:20,<br />

v/v/v)<br />

(ii) acetonitryl : metanol : chlorek metylenu : bufor pH 7,4<br />

(DS B<br />

; 60:10:10:20, v/v/v/v).<br />

Jako fazy stacjonarnej użyto płytek aluminiowych z żelem<br />

krzemionkowym (NP TLC 60F 254<br />

, 20x20 cm, Merck,<br />

Darmstadt Germany). Analiza prowadzona w normalnym<br />

układzie faz (NP TLC). Fazę stacjonarną modyfikowano<br />

poprzez nasycenie roztworami pochodnych aminokwasów<br />

wiążących dla uzyskania zaplanowanych środowisk biochromatograficznych.<br />

W każdym wariancie fazy ruchomej<br />

(DS A<br />

i DS B<br />

) i stacjonarnej przeprowadzano badanie dwukrotnie.<br />

Do impregnacji płytek wykorzystano 0,03 mol/L roztwory<br />

kwasu propionowego, alkoholu etylowego, etylobenzenu,<br />

4-hydroksyetylobenzenu, amidu kwasu propionowego oraz<br />

alkoholu izopropylowego. Alkoholu etylowego i izopropylowego<br />

użyto tylko do sporządzenia roztworów wieloskładnikowych.<br />

Płytki poddano wstępnemu pasażowaniu (w obecności<br />

odpowiedniej fazy ruchomej DS A<br />

lub DS B<br />

) w warunkach<br />

chromatografii przez 1,5 godziny, następnie płytki suszono<br />

na powietrzu. Suche płytki, które zostały poddane procedurze<br />

pasażowania, impregnowano przy użyciu spryskiwacza<br />

(GS1, Desaga) przygotowanymi roztworami uzyskując odpowiednie<br />

modele biochromatograficzne:<br />

a) kwas propionowy – model S1<br />

b) etylobenzen - model S2<br />

c) 4-hydroksyetylobenzen – model S3<br />

d) amid kwasu propionowego – model S4<br />

e) kwas propionowy i alkohol etylowy (1:1; v:v) – model<br />

S5<br />

f) kwas propionowy, alkohol etylowy oraz etylobenzen<br />

(1:1:1; v:v:v) – model S6<br />

g) amid kwasu propionowego i alkohol izopropylowy (1:1;<br />

v:v) – model S7.<br />

Płytki po impregnacji suszono przy dostępie powietrza.<br />

W celu wykonania analizy porównawczej, po dwie płytki<br />

dla fazy DS A<br />

i DS B<br />

przygotowano bez roztworów S1-S7 –<br />

płytki kontrolne (C).<br />

Badane związki 1-20 odważono na wadze analitycznej<br />

z dokładnością do 0,1 mg, a następnie rozpuszczono w metanolu<br />

w celu uzyskania stężenia 1 mg/mL. Za pomocą mikrostrzykawki<br />

Hamilton na wszystkie użyte w doświadczeniu<br />

płytki nanoszono badane związki (1-20) w ilości 1,0 μL.<br />

Odległość pomiędzy nanoszonymi związkami wynosiła 0,8<br />

cm, a średnica powstałych plamek około 2 mm. Zachowano<br />

odstęp od brzegu płytki w odległości 2,0 cm. Linia startu<br />

znajdowała się 2,0 cm powyżej dolnej krawędzi płytki.<br />

Chromatogramy rozwijano na wysokość 10 cm licząc od<br />

linii startu. Czas rozwijania chromatogramów wynosił dla<br />

fazy DS A<br />

– 45 ± 2 min, dla fazy DS B<br />

– 38 ± 2 min.<br />

Rozwijanie chromatogramu przeprowadzono w poziomej<br />

komorze chromatograficznej z dozownikiem eluentu,<br />

DS-II-20x20 (CHROMDES, Lublin, Poland). Wykonano<br />

analizę densytometryczną uzyskanych chromatogramów<br />

z użyciem aparatu Desaga CD 60, przy długości fali 280<br />

nm. Podstawowym parametrem, który wyznacza się z chromatogramu<br />

jest współczynnik opóźnienia R f<br />

(ang. Retardation<br />

Factor), definiowany jako stosunek drogi przebytej<br />

przez substancję chromatografowaną (od punktu startu<br />

do środka plamki - a) do drogi przebytej przez fazę<br />

ruchomą (od linii startu do czoła fazy ruchomej - b);<br />

R f<br />

= a/b. Otrzymane wyniki analizy nie wykazały rozbieżności,<br />

a otrzymane wartości danych (R f<br />

) dawały<br />

średnią z dwóch kolejnych pomiarów. Współczynnik<br />

opóźnienia R f<br />

stanowił podstawę do wyliczenia współczynnika<br />

R M<br />

(jego logarytmicznej funkcji) z zależności<br />

[25]: R M<br />

= log (1/R f<br />

– 1). Wartość współczynnika R f<br />

(R M<br />

)<br />

jest charakterystyczna dla danej substancji, w konkretnym<br />

układzie chromatograficznym.<br />

Wartości R M(S1-7)<br />

i R M(C)<br />

analizowanych związków opisano<br />

kolejno jako: S1-7 i C, natomiast pochodne tych wyników<br />

oznaczono odpowiednio jako: S1-7/C i C – S1-7.<br />

Otrzymane wyniki z analizy chromatograficznej zostały<br />

przedstawione w Tabeli II.<br />

Parametry fizykochemiczne<br />

Obliczenia parametrów fizykochemicznych wykonano<br />

wykorzystując program HyperChem 7.0 i ACD/Labs 8.0.<br />

Otrzymane wyniki zostały zestawione w Tabeli III. Podczas<br />

obliczania parametrów: energia całkowita (ET [kcal∙mol -1 ]),<br />

energia wiązania (EB [kcal∙mol -1 ]), ciepło tworzenia (HF<br />

[kcal∙mol -1 ]), moment dipolowy (µ [D]), energia orbitalu<br />

HOMO (E HOMO<br />

[eV]), energia orbitalu LUMO (E LUMO<br />

[eV]),<br />

pole powierzchni van der Waals’a (GSA [Å 2 ]), objętość van<br />

der Waals’a (MV [Å 3 ]), energia hydratacji (E H<br />

[kcal∙mol -1 ]),<br />

współczynnik podziału oktanol/woda (logP), refrakcja mo-<br />

36


Tab. II. Wartości R M<br />

otrzymane dla analizy przeprowadzonej z zastosowaniem<br />

fazy rozwijającej DS A<br />

i DS B<br />

Zw, C S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7<br />

Faza rozwijająca DS A<br />

1 0,720 0,644 0,704 0,673 0,659 0,689 0,704 0,689<br />

2 0,140 -0,070 0,158 0,176 -0,026 0,158 0,131 0,017<br />

3 0,052 -0,167 0,105 0,105 -0,176 0,087 0,114 -0,087<br />

4 0,410 0,358 0,432 0,421 0,368 0,410 0,410 0,399<br />

5 0,122 0,070 0,194 0,194 0,043 0,158 0,149 0,070<br />

6 0,176 0,203 0,231 0,222 0,222 0,185 0,203 0,158<br />

7 0,443 0,432 0,537 0,562 0,454 0,513 0,525 0,443<br />

8 0,704 0,602 0,673 0,616 0,630 0,673 0,673 0,673<br />

9 0,389 0,149 0,358 0,327 0,052 0,347 0,368 0,368<br />

10 -0,525 -0,489 -0,466 -0,421 -0,477 -0,466 -0,477 -0,489<br />

11 -0,087 -0,167 0,009 0,026 -0,149 0,000 -0,061 -0,105<br />

12 0,399 0,105 0,389 0,347 0,308 0,368 0,389 0,368<br />

13 0,140 0,149 0,213 0,240 0,158 0,194 0,203 0,167<br />

14 -0,410 -0,399 -0,337 -0,278 -0,399 -0,368 -0,358 -0,389<br />

15 0,602 0,489 0,575 0,550 0,489 0,575 0,589 0,589<br />

16 0,845 0,771 0,826 0,845 0,771 0,865 0,865 0,845<br />

17 0,659 0,550 0,689 0,602 0,562 0,659 0,644 0,630<br />

18 -0,454 -0,575 -0,410 -0,432 -0,537 -0,466 -0,399 -0,489<br />

19 0,501 0,298 0,602 0,602 0,337 0,466 0,501 0,421<br />

20 0,288 -0,537 0,167 0,096 -0,501 0,158 0,213 0,176<br />

Faza rozwijająca DS B<br />

1 0,602 0,513 0,562 0,562 0,454 0,575 0,589 0,575<br />

2 -0,140 -0,231 -0,149 -0,158 -0,213 -0,167 -0,167 -0,203<br />

3 -0,231 -0,298 -0,213 -0,213 -0,278 -0,259 -0,240 -0,259<br />

4 -0,105 -0,167 -0,131 -0,122 -0,213 -0,122 -0,122 -0,185<br />

5 -0,105 -0,158 -0,096 -0,114 -0,176 -0,114 -0,114 -0,149<br />

6 0,259 0,203 0,278 0,250 0,194 0,231 0,240 0,231<br />

7 0,298 0,203 0,269 0,278 0,194 0,288 0,288 0,240<br />

8 0,250 0,176 0,250 0,259 0,167 0,278 0,231 0,240<br />

9 -0,167 -0,288 -0,203 -0,213 -0,288 -0,194 -0,213 -0,231<br />

10 -0,443 -0,466 -0,399 -0,421 -0,443 -0,489 -0,454 -0,421<br />

11 -0,308 -0,368 -0,298 -0,327 -0,368 -0,347 -0,337 -0,327<br />

12 -0,176 -0,278 -0,194 -0,194 -0,298 -0,222 -0,176 -0,250<br />

13 0,052 -0,026 0,061 0,026 -0,026 0,035 0,043 0,000<br />

14 -0,259 -0,327 -0,231 -0,250 -0,337 -0,278 -0,269 -0,278<br />

15 0,432 0,203 0,378 0,317 0,269 0,378 0,399 0,337<br />

16 0,826 0,720 0,826 0,788 0,771 0,826 0,826 0,865<br />

17 0,550 0,347 0,525 0,477 0,368 0,537 0,525 0,525<br />

18 -0,410 -0,443 -0,399 -0,389 -0,421 -0,477 -0,454 -0,399<br />

19 0,501 0,194 0,525 0,421 0,231 0,368 0,358 0,317<br />

20 -0,158 -0,259 -0,176 -0,167 -0,250 -0,185 -0,185 -0,185<br />

copyright © 2010 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN 1425-5073<br />

lowa (MR [Å 3 ]), polaryzowalność (α [Å 3 ]), masa cząsteczkowa<br />

(Mass [g∙mol -1 ]) oraz ładunek elektryczny na atomie<br />

azotu aminy alifatycznej (Q N<br />

) za pomocą programu Hyper-<br />

Chem 7.0 zastosowano metodę półempiryczną AM1 z algorytmem<br />

postępowania Polak-Ribiere’a. Współczynnik dystrybucji<br />

(logD), wartość równowagi kwasowozasadowej<br />

alifatycznego atomu azotu liganda<br />

(pK a<br />

), polarne pole powierzchni cząsteczki<br />

liganda (PSA, [Å 2 ]), liczba donorów (HD) oraz<br />

akceptorów (HA) wiązań wodorowych zostały<br />

wyliczone za pomocą programu ACD/Labs<br />

8.0.<br />

Analiza regresji wielokrotnej (MR – Multiple<br />

Regression)<br />

Uzyskane dane chromatograficzne wraz<br />

z obliczonymi komputerowo za pomocą programu<br />

HyperChem 7.0 oraz ACD/Labs 8.0 deskryptorami<br />

fizykochemicznymi zostały poddane<br />

analizie chemometrycznej.<br />

Zależność pomiędzy zachowaniem się badanych<br />

związków działających na receptory serotoninowe<br />

(zw. 1-20) w środowiskach chromatograficznych<br />

S1-S7 (zaproponowanych jako<br />

analityczne modele aktywności serotoninowej)<br />

i właściwościami fizykochemicznymi a ich<br />

wiązalnością z receptorem (pK i<br />

), aktywnością<br />

agonistyczną (pD 2<br />

) i antagonistyczną (pA 2<br />

)<br />

badano z wykorzystaniem liniowej i wielokrotną<br />

analizę regresji (metoda – analiza krokowa<br />

postępująca). Analizę regresji przeprowadzono<br />

przy wykorzystaniu programu STATISTI-<br />

CA 8.0. W opisanej analizie statystycznej jako<br />

zmienne niezależne zastosowano: dane chromatograficznej<br />

(C, S1-S7, S1-7/C, C – S1-7)<br />

oraz obliczone deskryptory fizykochemiczne.<br />

Jako zmienne zależne użyto miary aktywności<br />

biologicznej analizowanych związków:<br />

pK i<br />

, pD 2<br />

oraz pA 2<br />

. Obliczenia statystyczne<br />

przeprowadzono przy 95% poziomie ufności<br />

(p


Farm Przegl Nauk, 2010, 12<br />

Tab. III. Obliczone parametry fizykochemiczne dla związków<br />

1-20<br />

Zw. ET EB HF µ E HOMO<br />

E LUMO<br />

GSA MV E H<br />

logP MR α Mass Q N<br />

logD pK a<br />

PSA HD HA<br />

1 -95473,516 -4458,85 -114,41802 5,419 -9,223006 -0,8138675 363,122 299,487 -5,377 -1,561 91,230 31,512 328,426 -0,283 -1,480 9,660 84,090 1 6<br />

2 -102871,32 -5376,37 66,706707 1,296 -7,679547 -0,8795735 390,649 362,081 -7,202 -0,058 125,836 44,971 400,966 -0,264 5,060 3,400 52,010 1 3<br />

3 -130832,64 -5768,48 -126,83314 3,341 -8,185675 -0,6107714 428,401 375,931 -7,158 0,734 126,334 44,605 434,519 -0,260 4,420 3,400 52,010 1 3<br />

4 -121985,47 -5378,24 -77,028567 3,373 -7,748451 -0,5433432 397,66 353,227 -1,068 -0,189 119,657 41,841 407,497 -0,243 4,210 8,210 35,020 0 3<br />

5 -86841,847 -4443,93 103,02242 4,266 -8,120341 -0,3728039 332,898 297,108 -2,846 -0,730 103,527 36,471 326,829 -0,257 3,280 7,140 30,870 1 4<br />

6 -121479,92 -5930,86 -3,6329411 2,832 -8,884932 -0,6652046 417,973 374,259 -3,954 0,631 118,480 43,543 410,491 -0,251 2,270 7,890 61,940 0 6<br />

7 -80076,438 -4363,58 101,99217 2,471 -8,203828 -0,4581621 534,025 908,509 -2,750 -0,268 100,059 35,900 312,433 -0,258 2,680 6,080 59,110 1 4<br />

8 -80841,486 -4306,45 -14,166268 5,200 -8,832393 -0,1467351 306,24 268,608 -4,731 -0,379 85,350 31,530 284,358 -0,219 1,070 10,000 45,330 1 4<br />

9 -73412,657 -4717,17 78,665389 0,930 -8,51944 -0,2251996 320,589 290,432 -1,137 1,772 102,757 36,028 287,404 -0,243 4,860 8,950 3,240 0 1<br />

10 -102872,02 -4942,24 104,46058 3,651 -8,490873 -0,5326552 386,683 336,505 -3,394 0,398 109,910 39,935 371,869 -0,253 1,580 6,730 42,390 0 6<br />

11 -69008,062 -4266,06 78,003214 1,693 -8,560602 0,4595214 294,118 264,061 -0,671 0,940 91,207 32,258 264,370 -0,254 2,760 8,260 6,480 0 2<br />

12 -72005,618 -4460,87 59,580266 0,518 -8,663204 0,05507502 315,584 285,550 -0,785 0,498 99,089 35,742 295,442 -0,259 4,490 9,040 31,480 0 1<br />

13 -70511,878 -4151,08 82,984902 1,400 -8,712882 0,1338292 289,582 259,656 -1,557 1,159 87,078 31,549 265,358 -0,247 1,970 8,100 19,370 0 3<br />

14 -110495,96 -5922,35 -34,379971 4,108 -8,767308 0,1302918 427,837 371,810 -1,853 1,179 109,352 42,114 385,509 -0,261 3,350 6,730 69,640 0 7<br />

15 -81555,823 -4027,14 -16,01921 2,301 -8,354092 -0,5024017 327,288 270,642 -7,570 -1,533 85,919 29,339 295,400 -0,268 -1,380 9,490 73,580 2 5<br />

16 -74102,912 -3978,93 139,35663 5,473 -8,535871 0,05110605 312,82 264,074 -6,377 -1,307 87,268 31,130 269,349 -0,266 -1,100 9,490 44,810 1 5<br />

17 -82988,146 -4308,72 -22,21843 6,508 -8,489959 -0,00465511 320,462 275,043 -6,126 -1,013 86,026 31,820 287,362 -0,280 -0,440 9,520 57,360 2 5<br />

18 -140797,97 -6228,62 -162,07634 3,887 -8,756364 -0,1129853 480,4 412,469 -8,507 2,246 122,436 47,392 465,952 -0,267 2,600 7,770 86,050 3 7<br />

19 -50258,522 -2618,46 1,2205941 3,411 -8,307039 0,13555862 204,407 168,406 -15,763 -2,208 56,325 20,147 176,218 -0,350 -2,200 10,310 62,040 4 3<br />

20 -73460,184 -4116,22 -55,71855 2,205 -8,774205 -0,5060177 311,485 260,891 -7,250 0,680 83,380 30,251 259,348 -0,302 1,370 9,140 41,490 2 3<br />

mentów, natomiast element, który nie brał udziału w budowaniu<br />

modelu był stosowany do jego weryfikacji. Obliczono<br />

współczynnik walidacji Q 2 przy użyciu wzoru [26]:<br />

Q 2 = 1 – (y – y Σn i=1 exp,i pred,i )2<br />

Σ n (y – i=1 exp,i ŷ)2<br />

gdzie<br />

y exp<br />

– wartość badanej cechy uzyskana z pomiarów (eksperymentalna),<br />

y pred<br />

– wartość badanej cechy obliczona na<br />

podstawie modelu (predykcyjna), ŷ – wartość średnia y exp<br />

.<br />

Model posiada tym większe zdolności prognostyczne,<br />

jeżeli współczynnik determinacji R 2 >0,60 [26], oraz różnica<br />

pomiędzy R 2 i Q 2 nie przekracza 0,2-0,3 [27].<br />

Wyniki badań<br />

Na podstawie informacji bibliograficznych mówiących<br />

o wykorzystaniu danych chromatograficznych w analizie<br />

QSAR dla receptorów β-adrenergicznych [28-29] oraz histaminowych<br />

[30-33] postanowiono przeprowadzić analogiczne<br />

badania dla receptorów serotoninowych. W niniejszej<br />

pracy badano możliwości wykorzystania metod chromatograficznych<br />

i danych fizykochemicznych do ustalenia<br />

wiązalności z receptorem (pK i<br />

) , aktywności agonistycznej<br />

(pD 2<br />

) oraz antagonistycznej (pA 2<br />

) wybranych 20 związków<br />

o udowodnionym działaniu na receptory serotoninowe.<br />

W badaniach wykorzystano dane o budowie i funkcji tego<br />

receptora [2-24]. Dane te dowodzą, że największe znaczenie<br />

dla wiązania ligandów odgrywają aminokwasy: kwas<br />

asparaginowy (Asp155), seryna (Ser159), fenyloalanina<br />

(Phe340), asparagina (Asn333), tyrozyna (Tyr370), treonina<br />

(Thr196), oraz tryptofan (200, 236, 367) zlokalizowane<br />

w obrębie receptora 5-HT. Informacje te, umożliwiły<br />

stworzenie hipotetycznego modelu interakcji lek-receptor<br />

serotoninowy, gdzie do środowiska chromatograficznego<br />

(faza stacjonarna S1-S7) zostały wprowadzone tzw. analogi<br />

aminokwasów. Aminokwasy używane do modyfikacji<br />

fazy stacjonarnej [28-31] posiadają reaktywne grupy aminowe<br />

i karboksylowe, które w warunkach biologicznych nie<br />

uczestniczą w tworzeniu kompleksu aktywnego. Pozostają<br />

one w strukturze białkowej tworząc wiązanie peptydowe.<br />

Obecność tych grup funkcyjnych w środowisku chromatograficznym<br />

może prowadzić do dodatkowych (niespecyficznych<br />

dla różnych aminokwasów) interakcji z badanymi<br />

związkami. Zastosowane analogi mają więc budowę wybranych<br />

aminokwasów, pozbawionych podstawników (karboksylowego<br />

i aminowego) przy α-atomie węgla. I tak, kwas<br />

asparaginowy (Asp) zastępuje kwas propionowy, serynę<br />

(Ser) – alkohol etylowy, fenyloalaninę (Phe) – etylobenzen,<br />

tyrozynę (Tyr) – 4-hydroksyetylobenzen, asparaginę (Asn)<br />

– amid kwasu propionowego a treoninę (Thr) – alkohol izopropylowy.<br />

Zastosowanie alkoholu etylowego i izopropylowego<br />

jako substancji modyfikujących fazę stacjonarną samodzielnie<br />

jest bezcelowe. Zostały one użyte tylko w wieloskładnikowych<br />

roztworach do impregnacji płytek. Wartość<br />

pH 7,4 środowiska chromatografii odpowiadała warunkom<br />

fizjologicznym.<br />

Zależność między zachowaniem się badanych związków<br />

działających na receptory serotoninowe (zw. 1-20) w środowiskach<br />

chromatograficznych S1-S7 a ich wiązalnością<br />

38


copyright © 2010 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN 1425-5073<br />

Tab. IV. Zależności pomiędzy wartościami aktywności biologicznej (pKi, pD2, pA2) a danymi chromatograficznymi<br />

i deskryptorami molekularnymi<br />

Nr<br />

rów.<br />

Zmienne niezależne – dane chromatograficzne<br />

Faza rozwijająca DS A<br />

pK i<br />

= R R 2 F s p n<br />

(1) a - b S5/C + c C-S6 0,48 0,23 2,4331 0, 97008 0, 11951 19<br />

pD 2<br />

=<br />

(2) a - b C-S3 + c C-S7 - d C-S4 0,82 0,68 6,3321 0, 54929 0, 01344 13<br />

pA 2<br />

=<br />

(3) a - b S6 0,30 0,092 1,4152 1,1202 0,253977 16<br />

Faza rozwijająca DS B<br />

pK i<br />

=<br />

(4) a - b C-S1 + c S2/C - d S4/C + e S3/C 0,72 0,52 3,7927 0, 82045 0, 02722 19<br />

pD 2<br />

=<br />

(5) a - b C-S1 - c C-S4 + d S1/C 0,91 0,83 14,796 0, 39777 0,00080 13<br />

pA 2<br />

=<br />

(6) a - b S7 - c S6/C + d C-S3 0,72 0,52 4,4169 0, 87524 0, 02598 16<br />

Zmienne niezależne – dane fizykochemiczne<br />

pK i<br />

=<br />

(7) a + b Q N<br />

- c µ - d logD 0,83 0,69 11,047 0,63866 0,00044 19<br />

pD 2<br />

=<br />

(8) a + b logD - c E LUMO<br />

- d E HOMO<br />

0,83 0,69 6,6237 0,54091 0,01177 13<br />

pA 2<br />

=<br />

(9) a + b HF - c µ + d MR 0,83 0,69 8,8893 0,70727 0,00224 16<br />

Zmienne niezależne – dane chromatograficzne i fizykochemiczne<br />

Faza rozwijająca DS A<br />

pK i<br />

(10) a + b Q N<br />

- c µ - logD - d S5/C 0,85 0,73 9,3246 0, 61869 0,00069 19<br />

pD 2<br />

=<br />

(11) a + b logD - c E LUMO<br />

- d S5/C 0,85 0,72 7,8794 0, 50873 0,00691 13<br />

pA 2<br />

=<br />

(12) a + b HF - c µ + d S5/C 0,84 0,70 9,2961 0, 69637 0,00187 16<br />

Faza rozwijająca DS B<br />

pK i<br />

=<br />

(13) a + b Q N<br />

- c µ - d S5/C + e C-S6 0,86 0,75 10,325 0, 59588 0,00042 19<br />

pD 2<br />

=<br />

(14) a - b C-S1 + c C-S4 - d pK a<br />

0,94 0,88 21,295 0, 34044 0,00020 13<br />

pA 2<br />

=<br />

(15) a + b HF - c S5 + d C-S5 0,85 0,72 10,311 0, 67122 0,00122 16<br />

z receptorem (pK i<br />

), aktywnością agonistyczną (pD 2<br />

) i antagonistyczną<br />

(pA 2<br />

) badano z zastosowaniem analizy regresji.<br />

Badanie zależności pomiędzy pK i<br />

, pD 2<br />

i pA 2<br />

a danymi<br />

(C), z chromatografii w środowisku kontroli, wykazało brak<br />

korelacji. Obliczony współczynnik korelacji (R) wynosił:<br />

0,22 i 0,28 (pK i<br />

, n=19, odpowiednio dla fazy DS A<br />

i DS B<br />

),<br />

0,47 i 0,55 (pD 2<br />

, n=13, odpowiednio dla fazy DS A<br />

i DS B<br />

) oraz<br />

0,31 i 0,50 (pA 2<br />

, n=16, odpowiednio dla fazy DS A<br />

i DS B<br />

).<br />

Analiza zależności pomiędzy danymi o aktywności biologicznej<br />

badanych związków do receptora serotoninowego<br />

i parametrami chromatograficznymi z udziałem fazy DS A<br />

nie przyniosła interesujących wyników (równania 1-3, Tabela<br />

IV). Jedyne istotne statystycznie równanie (2) uzyskano<br />

dla związków działających agonistycznie (pD 2<br />

, R=0.82;<br />

n=13). Korzystniejsze okazało się zastosowanie fazy DS B<br />

.<br />

Wielozmienne, istotne statystycznie zależności odnaleziono<br />

dla wszystkich typów oznaczonej aktywności biologicznej<br />

(równania 4-6). Powinowactwo związków do receptora<br />

5-HT pK i<br />

opisane jest udziałem modeli S1, S2, S3 i S4<br />

(równanie 4). Otrzymana zależność wyjaśniają maksymalnie<br />

52% wariancji i równocześnie opisują możliwe interakcje<br />

pomiędzy ligandami i resztami aminokwasów: Asp155,<br />

Phe340, Asn333 i Tyr370. Reprezentowane są tu wszystkie<br />

rodzaje interakcji pomiędzy elementami strukturalnymi<br />

kieszeni hydrofobowej receptora i związkiem chemicznym<br />

w kompleksie lek-receptor – wiązania jonowe, wodorowe<br />

oraz stabilizowanie pierścieni aromatycznych ligandów siłami<br />

hydrofobowymi. Badanie aktywności antagonistycznej<br />

ligandów receptora serotoninowego 5-HT pA 2<br />

osiągnęło<br />

ten sam poziom istotności. Równanie (6) wyjaśnia również<br />

52% wariancji całkowitej i opisuje oddziaływania ligandów<br />

z aminokwasami: fenyloalaniną, kwasem asparaginowym,<br />

seryną oraz asparaginą i treoniną (S3, S6, S7) uwidocznia-<br />

39


Farm Przegl Nauk, 2010, 12<br />

jąc wpływ wszystkich rodzajów oddziaływań pomiędzy elementami<br />

strukturalnymi kieszeni hydrofobowej receptora<br />

i związkiem chemicznym w kompleksie lek-receptor. Analiza<br />

zależności pomiędzy parametrami chromatograficznymi<br />

i poziomem aktywności agonistycznej 5-HT badanych<br />

związków, przeprowadzono z udziałem 13 przypadków<br />

z oznaczoną wartością pD 2<br />

, ponownie okazała się najkorzystniejsza.<br />

Stwierdzono bardzo dobrą korelację pomiędzy<br />

poziomem aktywności agonistycznej badanych związków<br />

do receptorów serotoninowych 5-HT i danymi chromatograficznymi<br />

(równanie 5). pD 2<br />

= 7,80(±0,36) - 17,22(±3,47)<br />

C-S1 + 9,80(±3,93) C-S4 + 0,43(±0,22) S1/C (5)<br />

Uwidocznił się tu wpływ oddziaływań ligandów z kwasem<br />

asparaginowym oraz asparaginą. Aminokwasy te reprezentują<br />

oddziaływania typu jonowego oraz wodorowego.<br />

Uzyskane równanie opisuje 83% wariancji całkowitej.<br />

Model ten może stanowić równanie o walorach predykcyjnych.<br />

Przeprowadzono badanie wartości predykcyjnej tego<br />

modelu regresji. Zgodnie z opisem przedstawionym w części<br />

doświadczalnej pracy obliczono współczynnik walidacji<br />

Q 2 , który dla równania 5 wyniósł 0,70. Różnica pomiędzy<br />

wartością R 2 dla tego równania i współczynnikiem walidacji<br />

równa 0,13 potwierdza wiarygodność tego modelu.<br />

Znaczenie klasycznej analizy QSAR, skutecznej w większości<br />

analiz potencjalnego działania substancji czynnej,<br />

potwierdzono dla badanej grupy (1-20).<br />

W celu przeprowadzenia poniższej analizy, wszystkie<br />

związki 1-20, poddano badaniom strukturalnym i wyznaczono<br />

dla nich wartości deskryptorów molekularnych (Tabela<br />

III). Badanie objęło wszystkie deskryptory molekularne<br />

jako zmienne niezależne, kształtujące powinowactwo<br />

do receptorów grupy 5-HT. Uzyskane w analizie korelacje<br />

przedstawiono w Tabeli IV. Ujawniły się wyraźne wpływy<br />

parametrów molekularnych (Q N<br />

, µ, E HOMO<br />

, E LUMO<br />

, HF)<br />

i termodynamicznych (MR, logD) przypadków (równania<br />

7-9). Uzyskane modele matematyczne dla wszystkich typów<br />

aktywności biologicznej (pK i<br />

, pD 2<br />

i pA 2<br />

) wyjaśniają<br />

69% zmienności całkowitej i kształtują się na tym samym<br />

poziomie współczynnika korelacji R = 0,83 (współczynnik<br />

determinacji R 2 = 0,69 potwierdza zdolność predykcyjną<br />

równań). Biorąc pod uwagę znaczenie deskryptorów molekularnych<br />

w przewidywaniu aktywności biologicznej,<br />

założono możliwość ich wykorzystania łącznie z danymi<br />

chromatograficznymi we wspólnej analizie QSAR. Udział<br />

deskryptorów molekularnych może uzupełnić obserwację<br />

przypadków o cechy nieujawniające się w analizie chromatograficznej<br />

(wartości energetyczne, trwałość, rozkład ładunków,<br />

parametry steryczne). W rezultacie powstać mogą<br />

bardziej efektywne narzędzia projektowania leków.<br />

W pierwszej kolejności zbadano udział parametrów fizykochemicznych<br />

w analizie modeli chromatograficznych<br />

typu DS A<br />

. Wyniki tej analizy, dla kolejnych zmiennych zależnych,<br />

przedstawiono w Tabeli IV (równania 10-12). Dla<br />

wszystkich rodzajów aktywności biologicznej uzyskano<br />

istotne statystycznie korelacje. Powstałe modele matematyczne<br />

wyjaśniają ponad 70% zmienności całkowitej.<br />

Badanie zależności dla fazy rozwijającej DS B<br />

dało ponownie<br />

lepsze wyniki analizy regresji dla aktywności biologicznej<br />

(równania 13 - 15). Najlepszą, prawie pełną korelację<br />

uzyskano dla zmiennej zależnej pD 2<br />

(równanie 14).<br />

Widoczne jest, że połączenie danych fizykochemicznych<br />

z danymi chromatograficznymi przyniosło poprawę wyników<br />

analizy QSAR. Na podstawie tych analiz zaproponować<br />

można równania matematyczne opisujące wszystkie rodzaje<br />

interakcji ligandów z receptorami 5-HT (powinowactwem,<br />

pobudzeniem i hamowaniem):<br />

pK i<br />

= 18,28(±2,07) + 30,70(±6,92) Q N<br />

- 0,36(±0,09)<br />

µ - 1,95(±1,02) S5/C + 11,41(±6,77) C-S6 (13)<br />

pD 2<br />

= 9,19(±0,36) - 18,44(±2,90) C-S1 + 12,66(±3,50)<br />

C-S4 - 0,15(±0,05) pK a<br />

(14)<br />

pA 2<br />

= 6,66(±0,29) + 0,01(±0,002) HF – 1,12(±0,74)<br />

S5 + 15,78(±10,79) C-S5 (15)<br />

Przeprowadzono badanie wartości predykcyjnej modelu<br />

regresji dla równania 14. Obliczono współczynnik walidacji<br />

Q 2 , który wyniósł w tym przypadku 0,79. Różnica pomiędzy<br />

wartością R 2 dla tego równania i współczynnikiem walidacji Q 2<br />

równa 0,09 potwierdza znaczną wiarygodność tego modelu.<br />

Równania 5 i 14 posiadają również wartość predykcyjną<br />

wynikającą z porównania obserwowanych i obliczonych na<br />

ich podstawie wartości pD 2<br />

(R = 0,91 dla równania 5 i 0,94<br />

dla równania 14; n=13; wyników nie zamieszczono) i mogą<br />

zostać użyte do przewidywania poziomu aktywności biologicznej<br />

potencjalnych nowych leków o różnej budowie,<br />

wykazujących działanie na receptory serotoninowe. Wysoka<br />

wartość współczynnika determinacji dla równań 5 i 14,<br />

odpowiednio 0,83 i 0,88, świadczy o ich wysokich zdolnościach<br />

predykcyjnych (R 2 >0,6) [26].<br />

Wnioski<br />

Przeprowadzono analizę statystyczną w celu ustalenia<br />

modeli regresji wielokrotnej opisującej zmienność aktywności<br />

5-HT grupy związków pochodnych o różnej budowie<br />

(zw. 1-20). Założono, że modele te mogą być budowane na<br />

podstawie interakcji badanych związków ze środowiskiem<br />

chromatograficznym zawierającym chemiczne elementy<br />

struktur wiążących leki, charakterystyczne dla receptorów<br />

serotoninowych. Zmienne niezależne (objaśniające) zastosowane<br />

w tej analizie opisywały więc zachowanie badanych<br />

związków w środowisku biochromatograficznym z udziałem<br />

elementarnych struktur chemicznych odpowiedzialnych<br />

za interakcję lek-receptor 5-HT (L- aminokwasów:<br />

Asp, Ser, Phe, Tyr, Asn i Thr) poprzez analogi tych aminokwasów:<br />

kwasu propionowego, etanolu, etylobenzenu,<br />

4-hydroksyetylobenzenu, amidu kwasu propionowego i izopropanolu,<br />

naśladujących funkcję aminokwasów w zakresie<br />

interakcji z lekiem. Dodatkowo wprowadzono do analizy<br />

zmienne objaśniające w postaci wartości parametrów fizykochemicznych<br />

badanych związków, charakteryzujące oddziaływania<br />

hydrofobowe, elektronowe i steryczne analitów. We<br />

wszystkich opisanych powyżej typach układów chromatograficznych<br />

odnaleziono modele regresji oparte na interakcji<br />

badanych związków z substancjami modyfikującymi skład<br />

fazy stacjonarnej. Ustalono tym samym, że zaproponowane<br />

układy biochromatograficzne opisywać mogą interakcję,<br />

która jest możliwa pomiędzy ligandem i odpowiednimi<br />

aminokwasami. Udowodniono równocześnie brak korelacji<br />

pomiędzy aktywnością badanych związków i ich zachowaniem<br />

w środowisku kontrolnym chromatografii (bez udziału<br />

40


copyright © 2010 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN 1425-5073<br />

aminokwasów lub ich analogów), co potwierdziło znaczenie<br />

obecności związków modyfikujących fazę stacjonarną<br />

układów chromatograficznych w budowaniu modeli analitycznych<br />

interakcji lek-receptor. Na podstawie porównania<br />

użytych układów chromatograficznych stwierdzić można, że<br />

zastosowanie fazy stacjonarnej typu NP TLC i fazy rozwijającej<br />

DS B<br />

prowadziło do uzyskania najlepszych wyników. Było<br />

to prawdopodobnie spowodowane najlepszym dopasowaniem<br />

warunków chromatografii do właściwości lipofilowych<br />

wszystkich badanych związków o różnej budowie.<br />

Przedstawione modele wytypowano na podstawie najkorzystniejszych<br />

wartości współczynnika determinacji R 2<br />

i testów statystycznych (F, p), jako reprezentację każdej<br />

z grup doświadczeń chromatograficznych i rodzaju badanej<br />

aktywności ograniczoną do jednego tylko równania. Są<br />

one propozycją zastosowania konkretnych metod przewidywania<br />

aktywności ligandów receptora 5-HT. Zastosowanie<br />

w analizie przypadków badanych (zw. 1-20) o różnej budowie<br />

potwierdza uniwersalny charakter powstałych modeli.<br />

Badania wykonano w ramach tematu badawczego finansowanego<br />

przez Uniwersytet Medyczny w Łodzi<br />

Nr 502-13-779.<br />

Piśmiennictwo<br />

1. Gaddum JH and Picarelli ZP. Two kinds of tryptamine<br />

receptors. Br J Pharmac Chemother 1957; 12: 323-328.<br />

2. Luo X, Zhang D, Weinstein H. Ligand-induced domain<br />

motion in the activation mechanism of a G-proteincoupled<br />

receptor. Protein Eng 1994; 7: 1441-1448.<br />

3. Zhang D, Weinstein H. Signal transduction by a 5-HT2 receptor:<br />

a mechanistic hypothesis from molecular dynamics<br />

simulations of the three-dimensional model of the receptor<br />

complexed to ligands. J Med Chem 1993; 36: 934-938.<br />

4. Strader CD i wsp. Identification of residues required for<br />

ligand binding to the beta-adrenergic receptor. Proc Natl<br />

Acad Sci U S A 1987; 84: 4384-4388.<br />

5. Strader CD i wsp. Conserved aspartic acid residues<br />

79 and 113 of the beta-adrenergic receptor have different<br />

roles in receptor function. J Biol Chem 1988; 263:<br />

10267-10271.<br />

6. Ho BY i wsp. The role of conserved aspartate and serine<br />

residues in ligand binding and in function of the<br />

5-HT 1A<br />

receptor: A site-directed mutation study. FEBS<br />

Lett 1992; 312: 259-262.<br />

7. Fraser CM i wsp. Site-directed mutagenesis of m1 muscarinic<br />

acetylcholine receptors: conserved aspartic<br />

acids play important roles in receptor function. Mol<br />

Pharmacol 1989; 36: 840-847.<br />

8. Gray TM, Matthews BW. Intrahelical hydrogen bonding<br />

of serine, threonine and cysteine residues within<br />

α-helices and its relevance to membrane-bound proteins.<br />

J Mol Biol 1984; 175: 75-81.<br />

9. Almaula N i wsp. Mapping the binding site pocket<br />

of the serotonin 5-Hydroxytryptamine2A receptor.<br />

Ser3.36(159) provides a second interaction site for the<br />

protonated amine of serotonin but not of lysergic acid<br />

diethylamide or bufotenin. J Biol Chem 1996; 271:<br />

14672-14675.<br />

10. Choudhary MS, Craigo S, Roth BL. A single-point mutation<br />

(Phe 340 Leu 340 ) of a conserved phenylalanine<br />

abolishes 4-[ 125 I]-iodo-(2,5-dimethoxy)phenylisopropylamine<br />

and [ 3 H]mesulergine but not [ 3 H]ketanserin binding<br />

to 5-hydroxytryptamine 2<br />

receptors. Mol Pharmacol<br />

1993; 43: 755-763.<br />

11. Choudhary MS i wsp. Differential ergoline and ergopeptine<br />

binding to 5-hydroxytryptamine 2A<br />

receptors: ergolines<br />

require an aromatic residue at position 340 for high<br />

affinity binding. Mol Pharmacol 1995; 47: 450-457.<br />

12. Edvardsen O, Sylte I, Dahl SG. Molecular dynamics of<br />

serotonin and ritanserin interacting with 5-HT 2<br />

receptor.<br />

Brain Res Mol Brain Res 1992; 14: 166-178.<br />

13. Kristiansen K, Edvardsen O, Dahl SG. Molecular modelling<br />

of ketanserin and its interactions with the 5-HT 2<br />

receptor. Med Chem Res 1993; 3: 370-385.<br />

14. Hibert MF i wsp. Three-dimensional models of neurotransmitter<br />

G-binding protein-coupled receptors. Mol<br />

Pharmacol 1991; 40: 8-15.<br />

15. Kristiansen A , Dahl SG. Molecular modeling of serotonin,<br />

ketanserin, ritanserin and their 5-HT 2c<br />

receptor<br />

interactions. Eur J Pharmacol 1996; 306: 195-210.<br />

16. Boess FG i wsp. Interaction of tryptamine and ergoline<br />

compounds with threonine 196 in the ligand binding site<br />

of the 5-hydroxytryptamine6 receptor. Mol Pharmacol<br />

1997; 52: 515-523.<br />

17. Wesołowska A. In the search for selective ligands of<br />

5-HT 5<br />

,5-HT 6<br />

and 5-HT 7<br />

serotonin receptors. Pol J Pharmacol<br />

2002; 54: 327- 341.<br />

18. Shih JC, Chen KJ-S, Gallaher TK. Molecular biology of<br />

serotonin receptors. Psychopharmacology – The Fourth<br />

Generation of Progress. American College of Neuropsychopharmacology,<br />

2000.<br />

19. Aghajanian GK, Sanders-Bush E. Serotonin. Neuropsychopharmacology:<br />

The Fifth Generation of Progress.<br />

American College of Neuropsychopharmacology, 2002.<br />

20. Spier AD, Lummis SC. The role of tryptophan residues<br />

in the 5-Hydroxytryptamine(3) receptor ligand binding<br />

domain. J Biol Chem 2000; 275: 5620–5625.<br />

21. Muntasir HA i wsp. Identification of a key amino acid of<br />

the human 5-HT2B serotonin receptor important for sarpogrelate<br />

binding. J Pharmacol Sci 2007; 104: 274-277.<br />

22. Braden MR i wsp. Molecular interaction of serotonin<br />

5-HT 2A<br />

receptor residues Phe339 (6.51) and Phe340 (6.52)<br />

with superpotent N-benzyl phenethylamine agonists.<br />

Mol Pharmacol 2006; 70: 1956-1964.<br />

23. Manivet P i wsp. The serotonin binding site of human<br />

and murine 5-HT 2B<br />

receptors. J Biol Chem 2002; 227:<br />

17170-17178.<br />

24. Beene DL i wsp. Tyrosine residues that control binding<br />

and gating in the 5-hydroxytryptamine 3<br />

receptor revealed<br />

by unnatural amino acid mutagenesis. J Neurosci<br />

2004; 24: 9097-9104.<br />

25. Bate-Smith EC, Westall RG. Chromatographic behavior<br />

and chemical structure I. Some naturally occurring phenolic<br />

substances. Biochim Biophys Acta 1950; 4: 427-<br />

440.<br />

26. Afantitis A i wsp. A novel QSAR model for predicting<br />

induction of apoptosis by 4-aryl-4H-chromenes. Bioorg<br />

Med Chem 2006; 14: 6686-6694.<br />

41


Farm Przegl Nauk, 2010, 12<br />

27. Kiralj R, Ferreira MMC. Basic validation procedures for<br />

regression models in QSAR and QSPR studies: theory<br />

and application. J Braz Chem Soc 2009; 20: 770-787.<br />

28. Brzezińska EO. An application of TLC chromatographic<br />

data in QSAR assay of TIQs derivatives with β2-adrenergic<br />

activity. Part 1. Acta Pol Pharm 1996; 53: 383-388.<br />

29. Brzezińska E. An application of TLC chromatographic<br />

data in QSAR assay of TIQs derivatives with B102-<br />

adrenergic activity. Part 2. Acta Pol Pharm 1996; 53:<br />

389-392.<br />

30. Brzezińska E, Kośka G, Walczyński K. Application of<br />

thin-layer chromatographic data in quntitative structureactivity<br />

relationship assay of thiazole and benzothiazole<br />

derivatives with H 1<br />

-antihistamine activity. I. J Chromatogr<br />

A 2003; 1007: 145-155.<br />

31. Brzezińska E, Kośka G, Klimczak A. Application of<br />

thin-layer chromatographic data in quntitative structureactivity<br />

relationship assay of thiazole and benzothiazole<br />

derivatives with H 1<br />

-antihistamine activity. II. J Chromatogr<br />

A 2003; 1007: 157-164.<br />

32. Brzezińska E, Kośka G. TLC chromatographic data in<br />

QSAR assay of thiazole and benzothiazole derivatives<br />

with H 1<br />

-antihistamine activity. Part I. J Planar Chromatogr<br />

Modern TLC 2003; 16: 451-457.<br />

33. Brzezińska E, Kośka G. TLC chromatographic data in<br />

QSAR assay of thiazole and benzothiazole derivatives<br />

with H 1<br />

-antihistamine activity. Part II. J Planar Chromatogr<br />

Modern TLC 2004; 17: 40-45.<br />

data otrzymania pracy: 19.10.2010 r.<br />

data akceptacji do druku: 10.11.2010 r.<br />

Adres do korespondencji:<br />

dr n. farm. Grażyna Żydek<br />

Zakład Chemii Analitycznej, Katedra Chemii Medycznej<br />

Wydział <strong>Farmaceutyczny</strong>, Uniwersytet Medyczny w Łodzi<br />

90-151 Łódź, ul. Muszyńskiego 1<br />

Tel. +48 42 677 92 15<br />

e-mail: grazyna.zydek@umed.lodz.pl<br />

42


Farm Przegl Nauk, 2010,12, 43-59<br />

copyright © 2010 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN 1425-5073<br />

Interakcje leków z dymem tytoniowym w praktyce farmaceuty<br />

Drug interactions with tobacco smoke in community pharmacy practice<br />

Marcin Delijewski, Maciej Łukasz Goniewicz<br />

Zakład Chemii Ogólnej i Nieorganicznej<br />

Wydział <strong>Farmaceutyczny</strong> z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej<br />

Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach<br />

Streszczenie<br />

Dym tytoniowy zawiera ponad 4000 związków chemicznych,<br />

które oprócz własnego działania toksycznego, wywierają<br />

wpływ na dystrybucję, metabolizm i eliminację<br />

leków u palących pacjentów. Do interakcji między składnikami<br />

dymu tytoniowego a lekami może dochodzić<br />

zarówno w fazie farmakodynamicznej, jak i farmakokinetycznej.<br />

Celem pracy było opracowanie klasyfikacji<br />

interakcji leków z dymem tytoniowym oraz wskazówek<br />

dotyczących modyfikacji dawkowania popularnych preparatów<br />

farmaceutycznych u palących pacjentów. Dokonano<br />

przeglądu publikacji na temat ingerencji składników<br />

dymu tytoniowego w procesy metabolizmu leków.<br />

Przeanalizowano dostępne publikacje w bazie Medline,<br />

Google Scholar oraz medycznych czasopismach online<br />

stosując kombinację słów „tobacco smoke”, „drugs interactions”,<br />

„cigarette smoke”. Do szczegółowej analizy<br />

wykorzystano jedną monografię oraz 51 artykułów pełnotekstowych<br />

opublikowanych w okresie 1975-2010.<br />

Dokonano podziału leków pod względem klasyfikacji<br />

anatomiczno-terapeutyczno-chemicznej (ATC) i przyporządkowano<br />

rodzaj interakcji ze składnikami dymu tytoniowego,<br />

a następnie zaproponowano odpowiednią modyfikację<br />

schematu dawkowania. Najistotniejsze okazały<br />

się interakcje w fazie biotransformacji. Najczęstszym rodzajem<br />

interakcji było przyspieszenie metabolizmu leków<br />

przez składniki dymu tytoniowego, szczególnie przez<br />

wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne. Rzadziej<br />

natomiast występowało hamowanie metabolizmu leków,<br />

np. przez tlenek węgla i metale ciężkie. Interakcje w fazie<br />

farmakodynamicznej, dotyczyły głównie oddziaływania<br />

aktywnych składników leków z nikotyną. Opracowana<br />

klasyfikacja pozwala na szybkie zidentyfikowanie interakcji<br />

leków z dymem papierosowym oraz korektę dawkowania<br />

u palących pacjentów. Proponowana klasyfikacja<br />

może znaleźć praktyczne zastosowanie w praktyce farmaceutycznej.<br />

Abstract<br />

Tobacco smoke contains over 4,000 chemical compounds,<br />

e.g.: nicotine, carbon monoxide, acetone, benzopirene, toluene,<br />

acrolein, N-nitrosodimethylamine, and hydrogen<br />

cyanide. These toxic compounds affect the pharmacotherapy,<br />

strictly distribution, metabolism, and elimination<br />

of the drugs. The aim of the study was to analyze the<br />

effect of cigarette smoke constituents on biotransformation<br />

of the commonly used drugs and their efficacy among<br />

smoking patients. The work was based on the overview<br />

of publications on interactions between various drugs metabolized<br />

by enzymatic system of cytochrome P-450 and<br />

constituents of cigarette smoke. We accessed publications<br />

in Medline, Google Scholar databases, and medical online<br />

journals using combination of following key words: „tobacco<br />

smoke”, „drugs interactions”, „cigarette smoke”.<br />

We selected 51 papers and one monograph for detailed<br />

analysis among 53 papers published between 1975 and<br />

2010. The most important interactions were those affecting<br />

the drug biotransformation, because of their frequency<br />

and significance for the therapy. They proceeded<br />

via induction of drug metabolism through the polycyclic<br />

aromatic hydrocarbons (PAHs) involving modification of<br />

cytochrome P-450 activity. Cigarette smoke constituents<br />

affect both pharmacodynamics and pharmacokinetics of<br />

the drugs. The interactions might affect the effectiveness<br />

of therapy among smoking patients.<br />

Key words: tobacco smoke, drug interactions, cigarette<br />

smoking<br />

Słowa kluczowe: dym tytoniowy, interakcje leków, palenie<br />

papierosów<br />

Praca nagrodzona na V Międzynarodowej i XLIX Międzywydziałowej Konferencji Naukowej Studentów Uczelni Medycznych,<br />

Katowice – Ligota, 6 – 7 maj 2010 r. (I miejsce w Sesji Farmaceutycznej)<br />

43


Farm Przegl Nauk, 2010, 12<br />

Wstęp<br />

Wpływ palenia papierosów na biotransformację leków<br />

jest niezwykle istotny, ponieważ może mieć wpływ na skuteczność<br />

farmakoterapii, a tym samym na stan zdrowia pacjenta.<br />

Szacuje się, że aż 71% palaczy przyjmuje leki [1].<br />

W niektórych grupach pacjentów, szczególnie chorych na<br />

choroby psychiczne, rozpowszechnienie nałogu palenia jest<br />

bardzo częste. Dane wskazują, że 70-80% osób cierpiących<br />

na schizofrenię pali papierosy [2]. W Polsce papierosy pali<br />

regularnie 44% mężczyzn i 26% kobiet [3].<br />

Dym tytoniowy zawiera ponad 4000 związków chemicznych,<br />

z czego najważniejsze to wielopierścieniowe węglowodory<br />

aromatyczne (WWA), do których należą m.in.<br />

benzopiren i benzoantracen. Do innych ważnych związków<br />

zawartych w dymie papierosowym należą nikotyna, tlenek<br />

węgla i metale ciężkie [4]. Związki te oprócz własnego działania<br />

toksycznego na organizm, mają także wpływ na przyjmowane<br />

leki. Przeprowadzono dotychczas wiele badań nad<br />

modyfikacją biotransformacji leków pod wpływem palenia<br />

papierosów. Z jednego z projektów badawczych wynika, że<br />

spośród 78 przebadanych leków, aż jedna trzecia wykazywała<br />

interakcje z dymem papierosowym. Dla porównania<br />

interakcje z alkoholem wykazywało 77% analizowanych<br />

leków [5].<br />

Interakcje leków z dymem papierosowym można podzielić<br />

na dwa główne typy: interakcje w fazie farmakokinetycznej<br />

i farmakodynamicznej. Ogólną charakterystykę<br />

interakcji leków z dymem tytoniowym przedstawiono w Tabeli<br />

I.<br />

Interakcje leków z dymem tytoniowym w fazie farmakokinetycznej<br />

Interakcje w fazie farmakokinetycznej są związane<br />

przede wszystkim z obecnością w dymie papierosowym<br />

wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych i dotyczą<br />

one każdego etapu metabolizmu leków w organizmie<br />

człowieka, czyli absorpcji, dystrybucji, biotransformacji<br />

(obu faz), oraz eliminacji leku z ustroju (Tabela I).<br />

W wyniku palenia papierosów może dochodzić do modyfikacji<br />

absorpcji leku na skutek zmian stanu fizjologicznego<br />

błon śluzowych i naczyń krwionośnych. Obserwujemy<br />

zazwyczaj upośledzenie wchłaniania leków u palaczy,<br />

zwłaszcza, gdy leki podaje się drogą doustną lub wziewną,<br />

efektem czego może być zmniejszenie ich stężenia maksymalnego<br />

(C max<br />

) oraz pola pod krzywą zależności stężenia<br />

leku w krwi od czasu (AUC) (Tabela I).<br />

W przypadku dystrybucji leku, składniki dymu tytoniowego<br />

mają wpływ na zwiększenie ilości białek wiążących<br />

leki, w związku z czym zmniejsza się w krwi zawartość aktywnej,<br />

wolnej frakcji leku. Przykładowo, u palaczy zaobserwowano<br />

zwiększenie się zawartości białek SHBG wiążących<br />

estrogeny. Efektem tych zmian było zmniejszenie<br />

poziomu frakcji wolnej hormonu w osoczu, przez co nie wykazywał<br />

on zamierzonego działania terapeutycznego [6].<br />

Najistotniejsze są jednak interakcje w fazie biotransformacji,<br />

ponieważ są to interakcje najczęściej występujące<br />

i mające największe znaczenie dla samej farmakoterapii.<br />

W większości badań nad modyfikacją biotransformacji<br />

przez składniki dymu, określa się fenotyp metabolizmu przy<br />

udziale poszczególnych izoform cytochromu P450. Cytochrom<br />

P450 zlokalizowany jest we frakcji mikrosomalnej<br />

komórek wątrobowych i stanowi najważniejszy układ enzymatyczny<br />

odpowiedzialny za biotransformację ksenobiotyków,<br />

w tym 70% najczęściej stosowanych leków [7]. Jest<br />

hemoproteiną pełniącą funkcję końcowej oksydazy systemu,<br />

oraz głównym składnikiem systemu oksydazy o mieszanej<br />

funkcji (MFO, ang. mixed function oxidases) [8]. Odpowiada<br />

za reakcje utleniania i redukcji (I faza biotransformacji) [9].<br />

Jest to także ostatni enzym w łańcuchu transportu elektronów<br />

w mikrosomach wątroby i mitochondriach kory nadnerczy [10].<br />

W przypadku I fazy biotransformacji następuje przyspieszenie<br />

metabolizmu leków na skutek indukcji poszczególnych<br />

izoform cytochromu P-450. Do indukowanych<br />

poprzez palenie papierosów izoenzymów możemy zaliczyć<br />

CYP1A1, CYP1A2 [11], CYP2E1 [12], a także glukuronylotransferazę<br />

(UGT) oraz transferazę glutationową (GST)<br />

[11]. Poszczególne izoformy cytochromu P450 mogą ulegać<br />

indukcji pod wpływem niektórych składników dymu<br />

papierosowego, np. wielopierścieniowych węglowodorów<br />

aromatycznych, lub ich aktywność może ulec zahamowaniu.<br />

Efektem indukcji cytochromu P450 jest przyspieszony<br />

metabolizm leku, w wyniku czego może pojawić się<br />

konieczność zwiększenia dawek lub częstości podawania<br />

w celu utrzymania pożądanego efektu terapeutycznego [9].<br />

W przypadkach leków, których metabolity wykazują większą<br />

aktywność farmakologiczną niż forma wyjściowa (np.<br />

proleki), może natomiast zaistnieć potrzeba zmniejszenia<br />

przyjmowanych dawek, w celu zminimalizowania ryzyka<br />

przekroczenia zakresu terapeutycznego lub wystąpienia<br />

działań niepożądanych związanych z toksycznością leku.<br />

Badania wskazują także, że indukcja izoenzymu CYP1A2<br />

może być zależna od dawki dymu papierosowego, a więc<br />

ilości wypalanych papierosów w ciągu dnia [7].<br />

Podczas II fazy biotransformacji, składniki dymu tytoniowego<br />

powodują m.in. przyspieszenie procesu sprzęgania<br />

metabolitów leku z kwasem glukuronowym. Przyspieszona<br />

eliminacja leku z ustroju objawia się skróceniem okresu półtrwania<br />

leku w osoczu (t 1/2<br />

), zmniejszeniem maksymalnego<br />

stężenia leku (C max<br />

) oraz zmniejszeniem pola powierzchni<br />

pod krzywą zależności stężenia leku w osoczu od czasu<br />

(AUC) (Tabela I).<br />

Ostatni etap losu leku w ustroju, czyli eliminacja, także<br />

jest modyfikowana przez składniki dymu tytoniowego.<br />

U palaczy dochodzi do jej przyspieszenia i zwiększenia klirensu,<br />

co prowadzi do skrócenia biologicznego okresu półtrwania<br />

leku w organizmie.<br />

Interakcje leków z dymem tytoniowym w fazie farmakodynamicznej<br />

Interakcje w fazie farmakodynamicznej przebiegają poprzez<br />

trzy mechanizmy i związane są głównie z występowaniem<br />

nikotyny w dymie tytoniowym. Są to: 1) konkurencja<br />

o miejsce wiązania na receptorze; 2) synergizm addycyjny<br />

z nikotyną, lub 3) wzajemnie znoszące się działanie poprzez<br />

wpływ na układy biologiczne (Tabela I).<br />

Nikotyna jest agonistą receptorów N-acetylocholinowych.<br />

Powoduje zwiększone wydzielania noradrenaliny<br />

oraz dopaminy. Do synergizmu addycyjnego dochodzi<br />

44


Tab. I. Zestawienie mechanizmów interakcji między lekami a dymem tytoniowym<br />

copyright © 2010 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN 1425-5073<br />

Faza interakcji Mechanizm interakcji Konsekwencje interakcji<br />

Farmakokinetyczna<br />

• zmniejszenie wchłaniania leków podawanych<br />

drogą doustną lub wziewną<br />

Wchłanianie<br />

• obniżenie stężenia maksymalnego (C<br />

• zmiana stanu fizjologicznego<br />

max<br />

krwi<br />

naczyń krwionośnych i błon<br />

• zmniejszenie pola pod krzywą zależności stężenia<br />

śluzowych<br />

leku w krwi od czasu (AUC)<br />

• obniżenie wrażliwości tkanek<br />

• obniżenie wskaźnika stężenie/dawka (C/D ratio)<br />

• w przypadku inhalacji stężenie maksymalne może<br />

być wyższe oraz może zostać osiągnięte szybciej<br />

Dystrybucja<br />

• zwiększenie puli białek wiążących<br />

leki w krwi<br />

• zmniejszenie w krwi frakcji wolnej (aktywnej)<br />

leku<br />

Biotransformacja -<br />

FAZA I<br />

Biotransformacja –<br />

FAZA II<br />

Eliminacja<br />

Farmakodynamiczna<br />

Synergizm addycyjny<br />

z nikotyną lub<br />

wzajemnie znoszące się<br />

działanie<br />

Na drodze konkurencji<br />

o miejsce wiązania na<br />

receptorze<br />

• indukcja izoform CYP-450 i/<br />

lub zwiększenie ich ilości pod<br />

wpływem wielopierścieniowych<br />

węglowodorów aromatycznych<br />

(WWA)<br />

• hamowanie izoform CYP-450<br />

przez tlenek węgla i metale<br />

ciężkie (kadm)<br />

• indukcja niektórych izoform<br />

UDP-glukuronozylotransferazy<br />

(głównie UGT2B7) pod<br />

wpływem wielopierścieniowych<br />

węglowodorów aromatycznych<br />

(WWA)<br />

• przyspieszenie tworzenia wiązań<br />

kowalencyjnych pomiędzy<br />

produktami fazy I (lub polarnymi<br />

ksenobiotykami nie ulegającymi<br />

reakcjom fazy I)<br />

• indukcja N-acetylotransferazy<br />

(NAT-1/2)<br />

• zwiększenie rozpuszczalności<br />

leku w wodzie (przyspieszenie<br />

eliminacji)<br />

• zmniejszenie wrażliwości<br />

na działanie inhibitorów<br />

enzymatycznych<br />

• zwiększenie uwalniania dopaminy<br />

i adrenaliny<br />

• działanie antagonistyczne:<br />

wzajemnie znoszące się działanie<br />

leku i nikotyny w przypadku, gdy<br />

lek działa silniej<br />

• przyspieszenie metabolizmu leku:<br />

• N-oksydacji<br />

• O-dealkilacji (głównie demetylacji)<br />

• hydroksylacji<br />

• epoksydacji<br />

• deaminacji<br />

• denitryfikacji<br />

• dehalogenacji<br />

• desulfuracji<br />

• spowolnienie metabolizmu leków – dłuższy czas<br />

przebywania leku w ustroju<br />

• przyspieszenie reakcji sprzęgania z kwasem<br />

glukuronowym (główne znaczenie: zmniejszenie<br />

działania morfiny i kodeiny)<br />

• powstały metabolit może być szybciej usuwany<br />

przez nerki<br />

• zwiększenie klirensu nerkowego<br />

• skrócenie okresu biologicznego półtrwania leku w<br />

osoczu<br />

• skrócenie czasu przebywania leku w ustroju<br />

• osłabienie działania leków przecipsychotycznych<br />

obniżających poziom dopaminy w mózgu (ludzie<br />

palą aby utrzymać wysoki poziom dopaminy w<br />

mózgu)<br />

• osłabienie działania niektórych leków (wzajemnie<br />

znoszące się działanie)<br />

• możliwość zwiększonego zapotrzebowania<br />

pacjenta na nikotynę – zwiększenie ilości<br />

wypalanych papierosów powodujące zwiększenie<br />

narażenia na inne trujące składniki dymu<br />

tytoniowego<br />

→<br />

45


Farm Przegl Nauk, 2010, 12<br />

Poprzez wpływ na<br />

układy biologiczne<br />

• zmniejszenie ekspresji niektórych<br />

receptorów<br />

• działanie agonistyczne na<br />

receptory nikotynowe<br />

• zwiększenie ilości receptorów<br />

dopaminergicznych u<br />

pacjentów leczonych lekami<br />

antypsychotycznymi<br />

• interakcje z hormonalnymi<br />

środkami antykoncepcyjnymi<br />

• wpływ nikotyny na obniżenie<br />

wrażliwości tkanek na insulinę<br />

• zwężenie naczyń krwionośnych<br />

skóry przez nikotynę (poprzez<br />

receptor noradrenergiczny)<br />

• działanie stymulujące nikotyny<br />

na układ sercowo-naczyniowy<br />

• prozakrzepowe właściwości<br />

nikotyny<br />

• działanie stymulujące nikotyny na<br />

OUN<br />

• zwiększenie wytwarzania niektórych mediatorów,<br />

np. mediatorów reakcji zapalnej<br />

• zmniejszenie objawów niepożądanych<br />

cholinolitycznych powodowanych przez leki<br />

przeciwdepresyjne<br />

• zwiększenie ryzyka pojawienia się późnych<br />

dyskinez<br />

• zwiększenie ryzyka działań niepożądanych ze<br />

strony układu krążenia (wzrasta z wiekiem):<br />

zakrzepica żylna, zator płucny, udar, zawał<br />

mięśnia sercowego.<br />

Uwaga: Stosowanie doustnych środków<br />

antykoncepcyjnych jest przeciwwskazane u kobiet<br />

powyżej 35 r.ż., które wypalają więcej niż 15<br />

papierosów dziennie.<br />

• zmniejszenie działania insuliny<br />

• zmniejszenie poziomu absorpcji leków<br />

podawanych podskórnie, np. insuliny<br />

• zmniejszenie skuteczności leków obniżających<br />

ciśnienie tętnicze krwi<br />

• zmniejszenie skuteczności działanie leków<br />

przeciwzakrzepowych<br />

• zmniejszenie senności powodowanej przez leki<br />

neuroleptyczne (częste palenie papierosów przez<br />

osoby chore na schizofrenię)<br />

w przypadku leków, które powodują wzrost poziomu jednego<br />

z wymienionych neuroprzekaźników. Następuje wówczas<br />

wzmocnienie efektu wzrostu ich poziomu po zapaleniu<br />

papierosa. Do takiej sytuacji może dojść w przypadku takich<br />

leków jak: noradrenalina, pseudoefedryna, dopomina,<br />

lewodopa, oraz selegilina (Tabela II). Natomiast w przypadku<br />

leków, które powodują obniżenie stężenia noradrenaliny<br />

lub dopaminy, dochodzi do antagonizmu z nikotyną. Efektem<br />

tego rodzaju interakcji jest zniwelowanie działania leków<br />

przeciwpsychotycznych polegającego na zmniejszaniu<br />

poziomu dopaminy. Osoby leczone tymi lekami palą więc<br />

większą ilość papierosów, aby utrzymać wysoki poziom dopaminy<br />

w mózgu [2]. Zestawienie potencjalnych interakcji<br />

addytywnych i antagonistycznych w fazie farmakodynamicznej<br />

przedstawiono w Tabeli II.<br />

Ze względu na rozpowszechnienie nałogu palenia papierosów<br />

wśród klientów aptek ogólnodostępnych oraz<br />

możliwości wystąpienia opisanych powyżej interakcji<br />

leków, istnieje potrzeba monitorowania dawkowania<br />

określonych preparatów farmaceutycznych w grupie<br />

palących pacjentów. Celem pracy było opracowanie<br />

zestawienia interakcji leków z dymem papierosowym<br />

w formie przystępnej dla praktykującego farmaceuty.<br />

Zestawienie takie powinno ułatwić farmaceucie szybkie<br />

określenie rodzaju interakcji oraz wskazać możliwe<br />

postępowanie w celu ograniczenia możliwych skutków<br />

interakcji dla pacjenta.<br />

Materiał i metody<br />

W celu opracowania zestawienia interakcji leków z dymem<br />

tytoniowym dokonano systematycznego przeglądu aktualnych<br />

publikacji naukowych z tego zakresu tematycznego.<br />

W tym celu wykorzystano bazy medyczne Medline<br />

i Embase. Jako hasła kluczowe do wyszukiwania publikacji<br />

wykorzystano kombinacje słów drug, interaction, tobacco,<br />

smoke, smoking oraz cigarette. Dokonując przeglądu literatury<br />

ograniczono się do publikacji wydanych po 1975<br />

roku. Łącznie zidentyfikowano 30 artykułów poglądowych<br />

oraz 23 artykuły oryginalne dotyczące konkretnych leków.<br />

Ponadto zidentyfikowano 1 publikację monograficzną dotyczącą<br />

interakcji leków w dymem papierosowym. Wykorzystano<br />

także (za zgodą autorów) materiały szkoleniowe<br />

dla farmaceutów udostępnione online przez Uniwersytet<br />

Kalifornijski w San Francisco (www.rxforchange.ucsf.<br />

edu).<br />

Opracowując klasyfikację interakcji leków z dymem papierosowym<br />

pogrupowano leki według ich terapeutycznego<br />

zastosowania na podstawie międzynarodowej klasyfikacji<br />

anatomiczno-terapeutyczno-chemicznej ATC [13]. W naszej<br />

opinii takie zestawienie umożliwia szybką lokalizację<br />

wybranego leku w wykazie lub bazie danych oraz wskazuje<br />

na podobieństwa interakcji leków o podobnym działaniu<br />

z dymem papierosowym.<br />

46


copyright © 2010 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN 1425-5073<br />

Tab. II. Synergistyczne i antagonistyczne interakcje farmakodynamiczne leków z nikotyną<br />

Interakcje synergistyczne<br />

Interakcje antagonistyczne<br />

Noradrenalina (NA)<br />

Leki powodujące wzrost stężenia NA<br />

Leki obniżające stężenie NA<br />

Metyldopa – reaguje z dekarboksylazą DOPA,<br />

Noradrenalina<br />

kompetycyjny antagonista DOPA<br />

Efedryna<br />

Rezerpina – zaburza magazynowanie<br />

Klonidyna (pobudza presynaptyczne receptory α2<br />

Pseudoefedryna<br />

w neuronach obwodowych) – hamuje uwalnianie<br />

endogennej NA<br />

Guanetydyna – wypiera NA z ziarnistości<br />

Dopamina (pobudza bezpośrednio rec. β1, a przez<br />

neurosekrecyjnych neuronów obwodowych i hamuje<br />

działanie pośrednie uwalnia endogenną NA)<br />

ponowny wychwyt NA<br />

Leki przeciwhistaminowe I generacji: difenhydramina,<br />

dimenhydrynat, karninoksamina, klemastyna,<br />

antazolina, tripelenamina, dimetinden, chlorfeniramina,<br />

Selegilina - hamuje wychwyt zwrotny NA<br />

deksbromfeniramina, feniramina, hydroksyzyna, meklozyna,<br />

cinnarizyna, flunarizyna, prometazyna, bamipina,<br />

cyproheptadyna, fenspirid, ketotifen<br />

Leki β-adrenolityczne<br />

Dopamina (DA)<br />

Leki powodujące wzrost stężenia DA<br />

Leki obniżające stężenie DA<br />

Dopamina<br />

Rezerpina – zaburza magazynowanie<br />

TLPD, cholinolityki, neuroleptyki, pirydoksyna, klonidyna –<br />

Lewodopa – prekursor dopaminy<br />

osłabiają działanie lewodopy<br />

Selegilina – inhibitor MAO typu B, hamuje wychwyt<br />

zwrotny DA i NA, hamuje metabolizm MPTP, co jest<br />

korzystne dla neuronów dopaminergicznych szlaku nigrostriatalnego<br />

Benserazyd i Karbidopa – inhibitory obwodowej<br />

dekarboksylazy DOPA<br />

Entakapon i nitekapon – inhibitory COMT<br />

Bromokryptyna, lizurgid, pergolid - agoniści D2<br />

Amantadyna<br />

Leki przeciwhistaminowe I generacji: difenhydramina,<br />

dimenhydrynat, karninoksamina, klemastyna,<br />

antazolina, tripelenamina, dimetinden, chlorfeniramina,<br />

deksbromfeniramina, feniramina, hydroksyzyna, meklozyna,<br />

cinnarizyna, flunarizyna, prometazyna, bamipina,<br />

cyproheptadyna, fenspirid, ketotifen<br />

Neuroleptyki typowe i atypowe<br />

Pochodne benzodiazepiny<br />

Wyniki badań<br />

Opracowaną klasyfikację interakcji leków przedstawiono<br />

w Tabeli III. W pierwszej kolumnie znajdują się leki wykazujące<br />

interakcję z dymem papierosowych, pogrupowane<br />

na postawie klasyfikacji anatomiczno-terapeutyczno-chemicznej<br />

(ATC), wraz z ich krótką charakterystyką. W drugiej<br />

kolumnie opisano typ interakcji leku ze składnikami<br />

dymu tytoniowego. Ostatnia kolumna zawiera propozycje<br />

określonego postępowania w celu zwiększenia efektywności<br />

farmakologicznej leku lub ograniczenia potencjalnych<br />

działań niepożądanych.<br />

Z opracowanej przez nas klasyfikacji wynika, że najczęściej<br />

występującym typem interakcji były interakcje farmakokinetyczne<br />

dotyczące biotransformacji leków. Najczęściej<br />

dochodzi do przyspieszenia metabolizmu leków przez<br />

wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, rzadko<br />

natomiast dochodzi do spowolnienia metabolizmu poprzez<br />

tlenek węgla i metale ciężkie. Interakcje w fazie farmakodynamicznej<br />

były natomiast związane głównie z występowaniem<br />

nikotyny w dymie tytoniowym. Poniżej przedyskutowano<br />

najważniejsze interakcje i wskazania do modyfikacji<br />

dawkowania.<br />

U palących pacjentów przyjmujących leki przeciwarytmiczne<br />

wymagana jest korekta dawki. Należy zwiększyć<br />

dawkę np. flekainidu, lidokainy, meksyletyny i propranololu<br />

[14].<br />

Pacjenci chorujący na cukrzycę, którzy nie porzucili<br />

nałogu palenia papierosów, powinni mieć świadomość, że<br />

bardzo istotne znaczenie ma postać leku. U palaczy insulina<br />

podawana w inhalacjach jest przeciwwskazana, gdyż wyższe<br />

jest u nich po podaniu leku stężenie maksymalne w krwi<br />

i jest ono osiągane szybciej [15, 16, 17].<br />

Pacjenci chorzy na astmę i palący tytoń mogą zaobserwować<br />

obniżenie działania przeciwzapalnego i przeciwastmatycznego<br />

takich leków jak beklometazon, flutikazon<br />

i prednizolon. Jest to spowodowane obniżeniem stosunku<br />

GCRα/GCRβ (receptor glikokortykosteroidowy α/receptor<br />

glikokortykosteroidowy β), co powoduje wzrost produkcji<br />

IL-4. Może zaistnieć także konieczność zastosowania tera-<br />

47


Farm Przegl Nauk, 2010, 12<br />

Tab. III. Klasyfikacja interakcji leków z dymem tytoniowym<br />

Lek Opis leku Rodzaj interakcji z dymem tytoniowym Sposób postępowania<br />

Leki stosowane w zaburzeniach układu sercowo-naczyniowego (C 01)<br />

Amiodaron<br />

(Amiokordin, Cordarone)<br />

Flekainid<br />

(Tambocor)<br />

Lidokaina<br />

(Lidocain, Lignocain,<br />

Lignocainum, Pildocain,<br />

Xylocaine)<br />

Meksyletyna<br />

(Mexicord)<br />

Propranolol<br />

(Propranolol)<br />

Werapamil<br />

(Isoptin, Lekoptin,<br />

Staveran, Verapamil)<br />

Irbesartan<br />

(Aprovel)<br />

Lek przeciwarytmiczny grupy III, blokuje<br />

kanały wapniowe, stosowany w leczeniu zespołu<br />

Wolffa-Parkinsona-White’a,<br />

a także w częstoskurczu nadkomorowym<br />

Lek przeciwarytmiczny grupy Ic stosowany<br />

w częstoskurczu, napadowym migotaniu<br />

przedsionków<br />

Lek przeciwarytmiczny grupy Ib stosowany<br />

w arytmii wywołanej operacją serca, w zawale<br />

i w zatruciu glikozydami nasercowymi<br />

Lek przeciwarytmiczny grupy Ib<br />

stosowany w arytmii komorowej, działa<br />

przeciwdrgawkowo i silnie miejscowo<br />

znieczulająco<br />

Lek przeciwarytmiczny grupy II,<br />

β-adrenolityk, stosowany w tachykardii<br />

zatokowej na tle tyreotoksykozy lub guza<br />

chromochłonego nadnercza,<br />

w tachykardii lękowej, w migotaniu<br />

i trzepotaniu przedsionków, zapobiega<br />

niemiarowości po glikozydach i arytmii<br />

spowodowanej halotanem lub cyklopropanem<br />

Lek przeciwarytmiczny grupy IV, blokuje kanał<br />

wapniowy, stosowany<br />

w częstoskurczu nadkomorowym, węzłowym, w<br />

migotaniu i trzepotaniu przedsionków u chorych<br />

bez jawnego zespołu Wolffa-Parkinsona-White’a<br />

Lek przeciwnadciśnieniowy, niepeptydowy<br />

antagonista receptora angiotensynowego AT1<br />

Niesteroidowe Leki Przeciwzapalne (NLPZ) (N 02 B)<br />

indukcja CYP1A2 [35] Zwiększenie dawki<br />

Indukcja O-dealkilacji [36]<br />

indukcja CYP1A2 [35,37]<br />

Zwiększenie efektu pierwszego przejścia,<br />

Przyspieszenie O-oksydacji przez CYP 1A2 [5,37]<br />

Zmniejszona biodostępność po podaniu doustnym [38]<br />

Indukcja utleniania i sprzęgania z kwasem glukuronowym<br />

[37,38,39]<br />

indukcja CYP1A2 [35,37]<br />

Wzrost utleniania i glukuronidacji [38]<br />

Indukcja CYP1A2 [35,37]<br />

interakcja farmakodynamiczna z nikotyną (stymulacja<br />

układy współczulnego) [38,39]<br />

Zwiększenie klirensu [37]<br />

indukcja CYP 1A2 [36,37]<br />

Zmniejszenie AUC [37]<br />

Inhibicja metabolizmu [36], interakcja farmakodynamiczna<br />

z nikotyną- zwiększona aktywność katecholoamin<br />

Zwiększenie dawki<br />

Zwiększenie dawki<br />

Zwiększenie dawki<br />

Zwiększenie dawki<br />

Zwiększenie dawki<br />

Korekta dawki<br />

Paracetamol<br />

(APAP, Panadol<br />

Efferalgan, Paracetamol,<br />

Codipar, Calpol)<br />

Lek przeciwgorączkowy i przeciwbólowy,<br />

inhibitor COX3, ośrodkowo i obwodowo<br />

hamuje syntezę prostaglandyn, stosowany w<br />

hipertermii<br />

Interakcja farmakodynamiczna z nikotyną, indukcja<br />

cyklooksygenazy 2 (COX2) [40]<br />

UWAGA: u osób palących tytoń<br />

w przypadku zatrucia ostrego<br />

paracetamolem obserwuje się większe<br />

uszkodzenie wątroby [36]<br />

Lek nie jest wskazany u palaczy !!!<br />

48


copyright © 2010 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN 1425-5073<br />

Lek Opis leku Rodzaj interakcji z dymem tytoniowym Sposób postępowania<br />

Fenylbutazon<br />

(Butapirazol)<br />

Lek o silnym działaniu przeciwbólowym,<br />

stosowany w reumatoidalnym zapaleniu<br />

stawów, zesztywniającym zapaleniu kręgosłupa,<br />

zapaleniu okołostawowym,<br />

w dyskopatiach, napadach dny moczanowej,<br />

stosowany przy braku skuteczności innych<br />

NLPZ<br />

Indukcja CYP1A2 [36]<br />

Interakcja farmakodynamiczna z nikotyną, indukcja<br />

cyklooksygenazy 2 (COX2) [40]<br />

Zwiększenie dawki lub częstości<br />

dawkowania<br />

Leki przeciwcukrzycowe (A 10 A)<br />

Insulina<br />

(Humalog, Novo Rapid,<br />

Actrapid, Insulinum<br />

Semilente, Insulinum<br />

Lente)<br />

Insulina w postaci<br />

inhalacji (AERx iDMS<br />

system, Lilly-Dura, AIR ®<br />

inhaled insulin )<br />

Polipeptyd wytwarzany w komórkach B wysp<br />

trzustkowych, współdziała z innymi hormonami<br />

w celu utrzymania prawidłowego stężenia<br />

glukozy w krwi<br />

Polipeptyd wytwarzany w komórkach B wysp<br />

trzustkowych, współdziała z innymi hormonami<br />

w celu utrzymania prawidłowego stężenia<br />

glukozy w krwi<br />

Doustne leki przeciwcukrzycowe (A 10 B)<br />

Repaglinid<br />

Lek należący do grupy meglitinidów, zwiększa<br />

(NovoNorm)<br />

wydzielanie insuliny z komórek B wysp<br />

trzustkowych w obecności glukozy, zamyka<br />

kanały potasowe K ATP<br />

i powoduje pobudzenie zależnych od potencjału<br />

kanałów wapniowych, stosowany bezpośrednio<br />

przed posiłkiem<br />

Nateglinid<br />

(Starlix)<br />

Lek należący do pochodnych fenyloalaniny.<br />

Powoduje zwiększenie wydzielania insuliny<br />

z komórek B wysp trzustkowych na skutek<br />

interakcji<br />

z kanałami potasowymi K ATP<br />

Bezpośredni wpływ nikotyny i tlenku węgla na obniżenie<br />

wrażliwości tkanek na insulinę, zmniejszona absorpcja<br />

przy podaniu podskórnym [38]<br />

- zmniejszenie absorpcji insuliny na skutek zwężenia<br />

naczyń krwionośnych pod wpływem nikotyny [39]<br />

- zmniejszenie przepływu krwi do skóry i tkanki<br />

podskórnej pod wpływem dymu tytoniowego [37]<br />

- palenie podnosi poziom glukozy w krwi [41]<br />

Zwiększenie absorpcji insuliny na skutek zwiększenia<br />

przepuszczalności bariery naczyń włosowatych<br />

pęcherzyków płucnych, zmian immunologicznych,<br />

zwiększenia przepływu krwi, zmian w surfaktancie [16]<br />

UWAGA: Insulina podawana w inhalacjach<br />

u palaczy osiąga wyższe C max<br />

nawet o 172% oraz wyższe<br />

AUC [15-17]<br />

- zwiększenie oporności na insulinę [17]<br />

Interakcja farmakodynamiczna z nikotyną. Nikotyna<br />

aktywuje szlaki neuroendokrynne, zwiększa poziom<br />

kortyzolu i katecholoamin, zwiększa poziom glukozy w<br />

krwi [37,41]<br />

Interakcja farmakodynamiczna z nikotyną.<br />

Nikotyna aktywuje szlaki neuroendokrynne, zwiększa<br />

poziom kortyzolu i katecholoamin, zwiększa poziom<br />

glukozy w krwi [37,41]<br />

Zwiększenie dawki<br />

Przeciwwskazane u palaczy (AIR ®<br />

inhaled insulin) [15]<br />

Zwiększenie dawki<br />

Zwiększenie dawki<br />

49


Farm Przegl Nauk, 2010, 12<br />

Lek Opis leku Rodzaj interakcji z dymem tytoniowym Sposób postępowania<br />

Zwiększenie dawki<br />

Rosiglitazon<br />

(Avandia)<br />

Metformina<br />

(Metformax Metformin,<br />

Siofor, Glucophage)<br />

Glipizyd<br />

(Antidiab, Glibenese,<br />

Glipizide)<br />

Leki przeciwastmatyczne (R 03)<br />

Lek z grupy tiazolidynodionów. Uwrażliwia<br />

receptory na działanie insuliny, Oddziałuje<br />

na receptory (PPAR) – receptory aktywujące<br />

peroksydację peroksysomów, Wpływa na<br />

wytwarzanie, zużycie i transport glukozy<br />

Pochodna biguanidu. Lek stosowany<br />

w cukrzycy insulinoniezależnej, hamuje<br />

wchłanianie glukozy w jelitach, zwiększa<br />

wrażliwość tkanek na insulinę oraz zwiększa<br />

zużycie glukozy przez tkanki.<br />

Pochodna sulfonylomocznika, Lek stosowany w<br />

cukrzycy insulinoniezależnej.<br />

Zwiększa wydzielanie insuliny przez komórki<br />

B wysp trzustkowych, na skutek pobudzenia<br />

receptorów sulfonylomocznika (SUR), co<br />

powoduje zamknięcie kanałów potasowych K ATP<br />

i otwarcie zależnych od potencjału kanałów<br />

wapniowych.<br />

Interakcja farmakodynamiczna z nikotyną.<br />

Nikotyna aktywuje szlaki neuroendokrynne, zwiększa<br />

poziom kortyzolu i katecholoamin, zwiększa poziom<br />

glukozy w krwi [37,41]<br />

Interakcja farmakodynamiczna z nikotyną.<br />

Nikotyna aktywuje szlaki neuroendokrynne, zwiększa<br />

poziom kortyzolu i katecholoamin, zwiększa poziom<br />

glukozy w krwi [37,41]<br />

Interakcja farmakodynamiczna z nikotyną.<br />

Nikotyna aktywuje szlaki neuroendokrynne, zwiększa<br />

poziom kortyzolu i katecholoamin, zwiększa poziom<br />

glukozy w krwi [37,41]<br />

Zwiększenie dawki<br />

Zwiększenie dawki<br />

Budezonid,<br />

(Buderhin, Pulmicort,<br />

Rhinocort, Horacort)<br />

Flutikazon,<br />

(Flixonase, Flixotide,<br />

Seretide, Fanipos)<br />

Prednizolon<br />

(Alpicort<br />

Encortolon,Fenicort,<br />

Mecortolon,<br />

Prednisolonum WZF)<br />

Aminofilina<br />

(Aminophyllinum)<br />

Teofilina<br />

(Afonilum Retard,<br />

Baladex Euphyllin CR,<br />

Euphyllin long Theoplus,<br />

Theospirex retard,<br />

Theovent)<br />

Leki przeciwzapalne i zapobiegające reakcji<br />

alergicznej, (glikokortykosteroidy) zapobiegają<br />

napadowi dychawicy oskrzelowej, pobudzają<br />

syntezę lipokortyny, która hamuje fosfolipazę A,<br />

hamują uwalnianie cytokin i histaminy, hamują<br />

nadreaktywność oskrzeli<br />

Metyloksantyna rozszerzająca oskrzela, hamuje<br />

fosfodiesterazę cAMP, rozkurcza mięsnie<br />

gładkie oskrzeli i naczyń krwionośnych w<br />

płucach, stosowana<br />

w stanach duszności w przewlekłych chorobach<br />

układu oddechowego,<br />

w dychawicy oskrzelowej i w przewlekłej<br />

obturacyjnej chorobie płuc<br />

Obniżenie stosunku GCRα/GCRβ – wzrost produkcji<br />

Interleukiny 4 – zmniejszenie działania przeciwzapalnego i<br />

przeciwastmatycznego [36]<br />

Indukcja CYP1A2 [14,37,38,42]<br />

Zwiększenie klirensu teofiliny [42-44]<br />

Zmniejszenie toksyczności teofiliny [44]<br />

Zwiększenie dawki, terapia<br />

alternatywna<br />

Zwiększenie dawki, zalecany<br />

monitoring terapii<br />

50


copyright © 2010 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN 1425-5073<br />

Lek Opis leku Rodzaj interakcji z dymem tytoniowym Sposób postępowania<br />

Terapia alternatywna<br />

Glikokortykosteroidy<br />

doustne<br />

Glikokortykosteroidy w<br />

postaci inhalacji:<br />

Beklometazonhydrofluoralkan<br />

(BDP-<br />

HFA) [19]<br />

Propionian flutikazonu<br />

[20]<br />

Budezonid,<br />

Beklometazon [41]<br />

Leki przeciwpsychotyczne (N 05 A)<br />

Leki przeciwzapalne i zapobiegające reakcji<br />

alergicznej, zapobiegają napadowi dychawicy<br />

oskrzelowej<br />

Leki przeciwzapalne i zapobiegające reakcji<br />

alergicznej, zapobiegają napadowi dychawicy<br />

oskrzelowej<br />

Oporność na krótkotrwałe leczenie astmy przewlekłej<br />

wysokimi dawkami glikokortykosteroidów [18]<br />

Zmniejszenie efektywności u pacjentów z astmą na skutek<br />

zmniejszenia poziomu deacetylazy histonów potrzebnej do<br />

supresji procesu indukcji cytokin [18,20]<br />

Zmniejszenie ilości receptorów glukokortykoidowych α [20]<br />

- Zwiększenie poziomu TNF-α [43], IL-4 [19], IL-8 [42] i<br />

ilości niefunkcjonalnych receptorów glukokortykoidowych<br />

β [18,20], zmniejszenie poziomu IL-10 [20]<br />

obecność lipopolisacharydu bakteryjnego w dymie<br />

papierosowym powoduje indukcję czynnika jądrowego кB<br />

= oporność na leki [18, 42]<br />

Zmniejszenie efektywności u pacjentów z łagodną<br />

[21,39] i przewlekłą astmą [18], mechanizm na<br />

poziomie komórkowym i interakcje cząsteczek leku ze<br />

środowiskowym dymem tytoniowym skutkujące zmianą<br />

profilu aerodynamicznego leku poprzez koagulację<br />

cząsteczek leku [22]<br />

Prozapalny wpływ dymu tytoniowego na drogi<br />

oddechowe, zwiększone wytwarzanie śluzu [20,23]<br />

Nadmierne nagromadzenie granulocytów<br />

obojętnochłonnych w drogach oddechowych [18]<br />

Zmniejszenie ilości receptorów glukokortykoidowych α [20]<br />

Zwiększenie poziomu TNF-α [43], IL-4 [19], IL-8 [42] i<br />

ilości niefunkcjonalnych receptorów glukokortykoidowych<br />

β [18,20], zmniejszenie poziomu IL-10 [20]<br />

Obecność lipopolisacharydu bakteryjnego w dymie<br />

papierosowym powoduje indukcję czynnika jądrowego кB<br />

= oporność na leki [18,42]<br />

Zmniejszenie efektywności u pacjentów z astmą na skutek<br />

zmniejszenia poziomu deacetylazy histonów potrzebnej do<br />

supresji procesu indukcji cytokin [18,20,42]<br />

Zwiększenie dawki, terapia<br />

alternatywna, przebywanie<br />

w powietrzu wolnym od dymu<br />

tytoniowego<br />

chlorpromazyna<br />

(Fenactil)<br />

Neuroleptyk typowy, działa uspokajająco i<br />

przeciwwytwórczo, stosowany<br />

w psychozach schizofrenicznych, psychozach z<br />

niepokojem ruchowym<br />

i lękiem i w stanach maniakalnych<br />

Interakcja farmakodynamiczna z nikotyną: zmniejszenie<br />

senności powodowanej przez chloropromazynę - nikotyna<br />

zwiększa aktywność katecholoamin przez zwiększenie ich<br />

syntezy<br />

i uwalniania oraz hamowania degradacji dopaminy [25,45]<br />

Zwiększenie dawki<br />

51


Farm Przegl Nauk, 2010, 12<br />

Lek Opis leku Rodzaj interakcji z dymem tytoniowym Sposób postępowania<br />

Zwiększenie dawki<br />

Tioridazyna Neuroleptyk typowy, o działaniu uspokajającym<br />

i przeciwwytwórczym stosowany w psychozach<br />

schizofrenicznych, psychozach<br />

z niepokojem ruchowym i lękiem, a także w depresji.<br />

Flufenazyna<br />

(Mirenil -wycofany)<br />

Haloperidol<br />

(Haloperidol,<br />

Haloperidol WZF)<br />

Klozapina<br />

(Klozapol, Leponex)<br />

Olanzapina<br />

(Olzapin Zolafren,<br />

Zyprexa, Zalasta, Zolaxa,<br />

Ranofren)<br />

Neuroleptyk typowy, działa uspokajająco i<br />

przeciwwytwórczo, stosowany<br />

w psychozach schizofrenicznych, psychozach z<br />

niepokojem ruchowym<br />

i lękiem i w stanach maniakalnych<br />

Neuroleptyk typowy, stosowany<br />

w psychozach z objawami pobudzenia<br />

ruchowego, w psychozach schizofrenicznych i w<br />

anestezjologii, ma działanie sedatywne<br />

Neuroleptyk atypowy, stosowany w<br />

psychozach gdy inne leki nie działają,<br />

działa przeciwautystycznie, przeciwlękowo,<br />

przeciwwytwórczo i silnie uspokajająco<br />

Neuroleptyk atypowy, znosi objawy wytwórcze<br />

psychoz, działa przeciwautystycznie i<br />

anksjolitycznie<br />

Indukcja CYP1A2 [25]<br />

2-krotnie mniejszy poziom leku w osoczu u palaczy [25]<br />

Nikotyna zwiększa aktywność katecholoamin przez<br />

zwiększenie ich syntezy i uwalniania oraz hamowania<br />

degradacji dopaminy [45]<br />

Zwiększenie klirensu i zmniejszenie stężenia leku<br />

w osoczu [37]<br />

Indukcja transferazy glukuronowej [26,37] i CYP3A4 [26]<br />

Zwiększenie wydalania leku przez nerki [26]<br />

Palenie zmniejsza poziom leku w osoczu o ok. 1/3 [2]<br />

Uwaga: palacze będący homozygotami CYP2D6*10 mają<br />

wysokie stężenie leku w osoczu [26]<br />

Indukcja CYP1A2 [46]<br />

Możliwe maksymalna graniczna indukcja metabolizmu<br />

przy 7-12 wypalanych papierosów na dobę [46,47]<br />

Indukcja CYP 1A2 [46,49]<br />

Przyspieszenie metabolizmu olanzapiny do 4’-N-desmetyl<br />

olanzapiny [49]<br />

Możliwe maksymalna graniczna indukcja metabolizmu<br />

przy wypalaniu 7-12 papierosów na dobę. [46,47]<br />

Zwiększenie dawki<br />

Zwiększenie dawki, zalecane<br />

genotypowanie w celu wykrycia alleli<br />

locus CYP2D6<br />

Zwiększenie dawki – przyjąć wskaźnik<br />

korekty dawki równy 1,5 [48]<br />

po zaprzestaniu palenia zredukować<br />

dawkę leku [46]<br />

Zwiększenie dawki, wskaźnik korekty<br />

dawki równy 1,5 [48]<br />

Po zaprzestaniu palenia zredukować<br />

dawkę leku [46]<br />

Leki anksjolityczne (N 05 B)<br />

Alprazolam<br />

(Afobam, Alprazomerck,<br />

Alprox, Fronton, Neurol,<br />

Xanax, Zomiren)<br />

Chlordiazepoksyd<br />

(Elenium)<br />

Pochodna benzodiazepiny, nasila<br />

neuroprzekaźnictwo GABA-ergiczne poprzez<br />

aktywację receptorów benzodiazepinowych,<br />

stosowany w zespole lęku fobicznego,<br />

uogólnionego<br />

i napadowego oraz w zaburzeniach<br />

nerwicowych<br />

Pochodna benzodiazepiny, nasila<br />

neuroprzekaźnictwo GABA-ergiczne poprzez<br />

aktywację receptorów benzodiazepinowych,<br />

stosowany w zespole abstynencyjnym<br />

w chorobie alkoholowej, zespole lęku<br />

uogólnionego i napadowego oraz<br />

w zaburzeniach nerwicowych<br />

Interakcja farmakodynamiczna: stymulacja OUN<br />

przez nikotynę [39] - Nikotyna zwiększa aktywność<br />

katecholoamin przez zwiększenie ich syntezy<br />

i uwalniania oraz hamowania degradacji dopaminy [45]<br />

Interakcja farmakodynamiczna: stymulacja OUN<br />

przez nikotynę [38,39] - Nikotyna zwiększa aktywność<br />

katecholoamin przez zwiększenie ich syntezy i uwalniania<br />

oraz hamowania degradacji dopaminy [45]<br />

Brak zmiany dawki lub<br />

Możliwość zwiększenia dawki [39]<br />

Zwiększenie dawki<br />

52


copyright © 2010 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN 1425-5073<br />

Lek Opis leku Rodzaj interakcji z dymem tytoniowym Sposób postępowania<br />

Zwiększenie dawki<br />

Oksazepam<br />

(Oksazepam, Oxazepam)<br />

Diazepam<br />

(Relanium)<br />

Leki przeciwdepresyjne (N 06 A)<br />

Pochodna benzodiazepiny, nasila<br />

neuroprzekaźnictwo GABA-ergiczne poprzez<br />

aktywację receptorów benzodiazepinowych,<br />

stosowany<br />

w ciężkim stresie, zespole lęku uogólnionego i<br />

napadowego oraz<br />

w zaburzeniach nerwicowych<br />

Pochodna benzodiazepiny, nasila<br />

neuroprzekaźnictwo GABA-ergiczne poprzez<br />

aktywację receptorów benzodiazepinowych,<br />

stosowany<br />

w ciężkim stresie, zespole lęku uogólnionego i<br />

napadowego oraz<br />

w zaburzeniach nerwicowych<br />

Interakcja farmakodynamiczna: stymulacja OUN przez<br />

nikotynę- nikotyna zwiększa aktywność katecholoamin<br />

przez zwiększenie ich syntezy<br />

i uwalniania oraz hamowania degradacji dopaminy [45]<br />

Indukcja CYP1A2 i CYP2C19 [37]<br />

Dym tytoniowy przyspiesza przemianę głównego<br />

aktywnego metabolitu diazepamu – N-desmetyldiazepamu<br />

do oksazepamu [37]<br />

Interakcja farmakodynamiczna: stymulacja OUN przez<br />

nikotynę<br />

- Nikotyna zwiększa aktywność katecholoamin przez<br />

zwiększenie ich syntezy i uwalniania oraz hamowania<br />

degradacji dopaminy [45]<br />

Zwiększenie dawki<br />

Fluwoksamina<br />

(Fevarin)<br />

Imipramina<br />

(Imipramin)<br />

Lek hamujący selektywnie wychwyt<br />

doneuronalny serotoniny (SSRI), zwiększa<br />

aktywność układu serotoninergicznego i<br />

noradrenergicznego, stosowana<br />

w depresjach endogennych<br />

i psychogennych, leczeniu natręctw, bulimii,<br />

otyłości<br />

Trójpierścieniowy lek przeciwdepresyjny<br />

(TLPD), nasila neurotransmisję<br />

w układzie serotoninergicznym<br />

i noradrenergicznym, stosowana<br />

w depresjach endogennych, psychogennych,<br />

objawowych, w dystymii, moczeniu nocnym,<br />

lęku napadowym<br />

i nerwicach pourazowych<br />

Inne leki wpływające na układ nerwowy (N 07 X)<br />

Rilozol<br />

Lek stosowany w chorobach<br />

(Rilutek)<br />

neurodegeneracyjnych (stwardnienie boczne<br />

zanikowe ALS, choroba Parkinsona),<br />

mechanizm polega na hamowaniu uwalniania<br />

kwasu glutaminowego<br />

Leki przeciwmigrenowe (N 02 C)<br />

Noratriptan (Amerge) Selektywny agonista receptorów<br />

serotoninowych 5-HT 1<br />

, Jest stosowany do<br />

przerywania napadów migreny z aurą lub bez.<br />

Indukcja CYP 1A2 [27],<br />

zmniejszenie AUC [37],<br />

fluwoksamina jest lekiem o wysokim klirensie, tzn.<br />

indukcja enzymatyczna powoduje zmniejszenie AUC i<br />

C max<br />

bez zmian t 1/2<br />

[27]<br />

-brak wpływu palenia na poziom leku w krwi<br />

z powodu nasycenia CYP1A2 [28]<br />

Przyspieszenie demetylacji [12] , indukcja CYP 1A1 [37],<br />

CYP 1A2 [35]<br />

Brak zmiany dawki<br />

Zwiększenie dawki<br />

Indukcja CYP1A2, zwiększenie klirensu [37] Zwiększenie dawki<br />

Indukcja oksydacji przy udziale CYP450 [37] Zwiększenie dawki<br />

53


Farm Przegl Nauk, 2010, 12<br />

Lek Opis leku Rodzaj interakcji z dymem tytoniowym Sposób postępowania<br />

Leki przeciwnowotworowe (L 01)<br />

Bendamustyna<br />

(Ribomustin, Treanda) –<br />

nie w Polsce<br />

Erlotinib<br />

(Tarceva)<br />

Irinotekan<br />

(Campto)<br />

Lek alkilujący białka, RNA,<br />

glikozaminoglikany, alkiluje zasady azotowe,<br />

powoduje uszkodzenie DNA<br />

i zahamowanie transkrypcji i replikacji,<br />

stosowana w nowotworach mózgu, ziarnicy<br />

złośliwej (chłoniak ziarniczy<br />

i nieziarniczy) i białaczce oponowej<br />

Selektywny inhibitor kinazy tyrozynowej,<br />

stosowany w leczeniu niedrobnokomórkowego<br />

raka płuc i raka trzustki [31]<br />

Inhibitor topoizomerazy I, lek swoisty dla<br />

fazy G2 cyklu komórkowego, powoduje<br />

pęknięcia w DNA na skutek stabilizacji<br />

wiązania kowalencyjnego DNA -topoizomeraza<br />

I, stosowany w raku wątroby, jelita grubego,<br />

trzustki, nerek, piersi, szyjki macicy<br />

i drobnokomórkowym raku płuc<br />

Leki przeciw otępieniu starczemu (N 06 D)<br />

Riwastygmina<br />

Inhibitor acetylocholinoesterazy, hamuje rozkład<br />

(Exelon)<br />

acetylocholiny, nasila neuroprzekaźnictwo<br />

cholinergiczne, stosowana w leczeniu choroby<br />

Alzheimera<br />

Leki opioidowe (N 02 A)<br />

Metabolizowany przez CYP1A2, zwiększenie stężenia<br />

aktywnych metabolitów [14]<br />

Indukcja CYP1A1, CYP1A2, zmniejszenie AUC<br />

i C max<br />

[31]<br />

Indukcja glukuronidacji [30],<br />

Indukcja CYP3A, zwiększenie klirensu [30]<br />

Zmniejszenie neutropenii indukowanej lekiem [30]<br />

Zmniejszenie toksyczności hematologicznej<br />

i działania terapeutycznego [30]<br />

- przyspieszenie eliminacji przypuszczalnie na skutek<br />

indukcji transporterów ABC (ang. ATP-Binding Cassette<br />

Transporters) [30]<br />

Indukcja enzymów CYP450 [37]<br />

Zwiększenie klirensu [37]<br />

Stosować ostrożnie [14]<br />

Zwiększenie dawki<br />

Zwiększenie dawki [30] (zalecane o<br />

40% [50])<br />

Zwiększenie dawki<br />

Dekstropropoksyfen<br />

(Co-proxamol)- nie w<br />

Polsce<br />

odmiana prawoskrętna propoksyfenu, wykazuje<br />

słabe działanie przeciwbólowe podobnie jak<br />

kodeina, agonista receptorów opioidowych<br />

Indukcja enzymów mikrosomalnych, przyspieszony<br />

metabolizm oraz dodatkowy niepoznany mechanizm<br />

powodują utratę działania przeciwbólowego o osób<br />

palących [38]<br />

Zmiana leku na inny<br />

Propoksyfen<br />

(Darvon, Dolene) – nie w<br />

Polsce<br />

Morfina<br />

(Doltard, M-Elson,<br />

Morphini sulphas, MST<br />

continus, Sevredol)<br />

Lek wykazujący słabe działanie przeciwbólowe<br />

podobnie jak kodeina, agonista receptorów<br />

opioidowych<br />

Alkaloid fenantrenowy, stanowi 10% opium,<br />

wykazuje silne działanie przeciwbólowe i<br />

przeciwkaszlowe, działanie agonistyczne na<br />

receptory opioidowe (głównie µ), stosowana<br />

w bólach ostrych i przewlekłych<br />

o znacznym nasileniu<br />

Zwiększenie klirensu [37], działanie leku może być<br />

nieefektywne [44]<br />

Indukcja metabolizmu przy udziale CYP450 [32]<br />

Zmniejszenie działania leku [4]<br />

Słabszy efekt łagodzenia bólu [32]<br />

Zmiana leku na inny<br />

Zwiększenie dawek<br />

54


copyright © 2010 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN 1425-5073<br />

Lek Opis leku Rodzaj interakcji z dymem tytoniowym Sposób postępowania<br />

Zwiększenie dawek<br />

Pentazocyna<br />

(Pentazocinum)<br />

Kodeina<br />

(Codeinum<br />

phosphoricum)<br />

Leki przeciwzakrzepowe (B 01 A)<br />

Lek agonistyczny o słabych właściwościach<br />

antagonistycznych, pochodna benzmorfanu<br />

Alkaloid fenantrenowy, działanie podobne<br />

do morfiny ale słabsze. Jest metabolizowana<br />

do morfiny. Działanie przeciwbólowe i<br />

przeciwkaszlowe<br />

Niepoznany mechanizm powodują utratę działania<br />

przeciwbólowego o osób palących [38]<br />

Zmniejszenie działania przeciwbólowego [37]<br />

Indukcja glukuronidacji [38,39]<br />

Zmniejszenie efektu przeciwbólowego [5]<br />

Zwiększenie dawki<br />

Heparyna<br />

(Heparin Biochemie,<br />

Heparin-Hasco,<br />

Heparin Natrium-Braun,<br />

Heparinum)<br />

Warfaryna<br />

(Warfin)<br />

Silny endogenny związek przeciwdziałający<br />

krzepnięciu krwi, lek potęgujący działanie<br />

antytrombiny III, zmniejsza aktywność czynnika<br />

Xa, stosowany w zapobieganiu i leczeniu<br />

zakrzepów żylnych i tętniczych, w zawale serca,<br />

zespole wykrzepiania wewnątrznaczyniowego i<br />

zatorowości płucnej<br />

Lek przeciwzakrzepowy, hamuje syntezę<br />

czynników krzepnięcia II, VII, IX, X.<br />

Leczenie i zapobieganie zakrzepicy żył<br />

głębokich, zatorowości płucnej, zawału serca i<br />

powikłaniom po zawale a także powikłaniom u<br />

pacjentów z patologią zastawek serca.<br />

Inhibitory krzepnięcia (bez heparyny) (B 01 AC)<br />

Klopidogrel<br />

Działanie przeciwagregacyjne, zapobiega<br />

(Areplex, Plavix, Zyllt) wiązaniu się fibrynogenu poprzez nieodwracalne<br />

wiązanie się z receptorem dla ADP na<br />

powierzchni płytek krwi<br />

i uniemożliwienie ekspresji receptora<br />

glikoproteinowego IIb/IIIa.<br />

Leki zwiotczające mięśnie szkieletowe (M 03 )<br />

Przyspieszenie biotransformacji, mechanizm nieznany [38]<br />

ale też wzrost wiązania heparyny z antytrombiną III<br />

[36,37]<br />

Przyspieszenie klirensu heparyny [37]<br />

Indukcja enzymów CYP-450 [37]<br />

Zwiększenie klirensu [5]<br />

Palenie powoduje zwiększenie aktywności płytek krwi<br />

[51]<br />

Indukcja CYP-450, zmniejszenie AUC o 30%, skrócenie<br />

t 1/2<br />

o 35%, brak zmiany C max<br />

[51]<br />

Konieczność niewielkiej korekty dawki<br />

– monitoring<br />

Zalecana kontrola czasu<br />

protrombinowego [39]<br />

Zwiększenie dawki<br />

- zalecany monitoring [39]<br />

Zwiększenie dawki<br />

Tyzanidyna<br />

(Sirdalud)<br />

Chlorzoksazon<br />

(Muscol, Parafon Forte)<br />

– nie w Polsce<br />

Lek o ośrodkowym działaniu agonistycznym<br />

na receptory α2-adrenergiczne, stosowany w<br />

stanach spastycznych mięśni szkieletowych<br />

występujących w stwardnieniu rozsianym,<br />

udarach i w porażeniu mózgowym<br />

Lek hamujący stany spastyczne mięsni<br />

szkieletowych działający na poziomie rdzenia<br />

kręgowego i o.u.n. Stosowany<br />

w objawowym leczeniu stanów wzmożenia i<br />

bolesnego napięcia mięsni szkieletowych.<br />

Indukcja CYP1A2 [52]<br />

Zmniejszenie AUC o 30% i skrócenie t 1/2<br />

o 10%<br />

u palących mężczyzn 10-20 papierosów dziennie [52]<br />

Indukcja CYP 2E1 [53] przyspieszenie pierwszego<br />

przejścia, bez zmiany systemowego metabolizmu<br />

chlorzoksazonu [53]<br />

Przyspieszenie metabolizmu i zwiększenie klirensu o 23%<br />

[54]<br />

Ostrożnie dawkować u młodych kobiet i<br />

osób o niskiej masie ciała [52]<br />

Zwiększenie dawki u mężczyzn [52]<br />

Zmiana dawki niezalecana<br />

55


Farm Przegl Nauk, 2010, 12<br />

Lek Opis leku Rodzaj interakcji z dymem tytoniowym Sposób postępowania<br />

Doustne środki antykoncepcyjne (G 03 C)<br />

Stosowanie doustnych środków<br />

antykoncepcyjnych jest<br />

przeciwwskazane u kobiet powyżej<br />

35 r. ż., które wypalają więcej niż 15<br />

papierosów dziennie [34]<br />

Indukcja 2-hydroksylacji [38], brak efektów terapii<br />

z powodu powstania nieaktywnych metabolitów<br />

UWAGA: zwiększenie ryzyka zmian zakrzepowozatorowych<br />

[33,39,55-57]<br />

Nikotyna powoduje zmniejszenie poziomu prostaglandyny<br />

I 2<br />

i zwiększenie uwalniania tromboksanu u osób<br />

stosujących doustne środki antykoncepcyjne [55]<br />

- wzrost ryzyka toksyczności [57]<br />

Estradiol - naturalny estrogen,<br />

- wytwarzany przez jajniki pod wpływem<br />

hormonów przedniego płata przysadki<br />

- w małych stężeniach stymuluje gonadotropową<br />

i laktotropową czynność przysadki, w dużych<br />

hamuje!<br />

Etinylestradiol - syntetyczna pochodna<br />

estradiolu<br />

Estradiol,<br />

(Calidiol, Climara,<br />

Divigel, Estraderm)<br />

Etinylestradiol<br />

(Cilest, Diane,<br />

Kontracept)<br />

Hormonoterapia (G 03)<br />

Podawanie hormonów drogą<br />

parenteralną przy użyciu minimalnie<br />

skutecznych dawek lub zwiększenie<br />

dawek [58]<br />

„Wypalenie estrogenów” – zmniejszenie stężenia<br />

i biodostępności estrogenów<br />

Zwiększenie ilości białka SHBG (sex hormone-binding<br />

globulin) wiążącego estrogeny [6]<br />

Hamowanie aromatazy – upośledzenie stymulacji<br />

efektorów przez gonadotropiny [58]<br />

Aktywacja szlaku 2-hydroksylacji estradiolu – efekt<br />

antyestrogenowy [58]<br />

estrogeny stosowane u kobiet w pierwotnym<br />

i wtórnym braku miesiączki, w zespole<br />

pokastracyjnym<br />

- zastępcza terapia hormonalna okresu<br />

pomenopauzalnego, w zaburzeniach<br />

miesiączkowania<br />

Zwiększenie dawki 3-4 – krotnie [48]<br />

Leki psychostymulujące, środki stosowane w ADHD i leki nootropowe (N 06 B)<br />

Kofeina (Coffeinum natrium benzoicum)<br />

Stymulująco na OUN, układ sercowonaczyniowy<br />

i oddechowy<br />

Zwiększenie klirensu o 55% [59],<br />

Indukcja CYP1A2 [48]<br />

Przyspieszenie eliminacji [11]<br />

kofeina wywołuje pobudzenie, a palenie papierosów<br />

poprzez indukcję enzymatyczną zmniejsza je [59]<br />

pii alternatywnej u chorych przyjmujących<br />

glikokortykosteroidy<br />

w postaci doustnej, ponieważ dochodzi<br />

do zmniejszenia efektywności<br />

tak podawanych leków u pacjentów<br />

z astmą na skutek zmniejszenia<br />

poziomu deacetylazy histonów [18,<br />

19]. Jeżeli glikokortykosteroidy<br />

podawane są w postaci inhalacji,<br />

także obserwuje się zmniejszenie<br />

efektywności leczenia u pacjentów<br />

z łagodną i przewlekłą astmą [20,<br />

21, 22, 23].<br />

Badania wskazują, że aż 70-80%<br />

pacjentów cierpiących na schizofrenię<br />

pali tytoń [2]. Na skutek indukcji<br />

enzymów mikrosomalnych i interakcji<br />

farmakodynamicznych z nikotyną<br />

pod wpływem palenia papierosów,<br />

pojawia się potrzeba przyjmowania<br />

większych dawek leków przeciwpsychotycznych<br />

[24, 25]. W przypadku<br />

tioridazyny, indukcja CYP1A2<br />

skutkuje 2-krotnie mniejszym poziomem<br />

leku w osoczu u palaczy [25].<br />

Stosowanie haloperidolu wymaga<br />

genotypownia w kierunku aktywności<br />

enzymatycznej, gdyż np. palacze<br />

będący homozygotami CYP2D6*10<br />

mają wysokie stężenie leku w osoczu,<br />

natomiast wśród osób niebędących<br />

homozygotami względem allelu *10<br />

locus CYP2D6, osoby palące osiągają<br />

niższe stężenie leku w osoczu niż osoby<br />

niepalące [26].<br />

Pacjenci cierpiący na depresję<br />

i jednocześnie palący papierosy mają<br />

niższe stężenia flowoksaminy w osoczu<br />

niż osoby niepalące, na skutek<br />

przyspieszenia procesu biotransformacji<br />

pod wpływem składników<br />

dymu tytoniowego [27]. Badania<br />

przeprowadzone w Japonii nie potwierdzają<br />

jednak zmiany poziomu<br />

tego leku w krwi na skutek palenia<br />

papierosów [28].<br />

Częstsze palenie papierosów<br />

przez pacjentów leczonych psychiatrycznie,<br />

szczególnie cierpiących<br />

na schizofrenię, w porównaniu do<br />

zdrowej populacji, ma swoje uzasadnienie<br />

we właściwościach nikotyny.<br />

Nasila ona mianowicie zdolności<br />

kognitywne, co chorzy wykorzystują<br />

celowo do poprawy swojego nastroju.<br />

U palaczy zaobserwowano, że<br />

efekty uboczne powodowane przez<br />

leki neuroleptyczne występują rzadziej<br />

w porównaniu z osobami niepalącymi<br />

[29].<br />

56


copyright © 2010 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN 1425-5073<br />

Palenie papierosów jest także przyczyną zmniejszenia<br />

skuteczności leków przeciwnowotworowych. Aby osiągnąć<br />

zamierzony efekt u pacjentów którzy nie potrafią porzucić<br />

nałogu należy zastosować większe dawki erlotinibu – na<br />

skutek indukcji CYP1A2 oraz irinotekanu – na skutek indukcji<br />

glukuronidacji [30, 31].<br />

Przyspieszony metabolizm oraz dodatkowy niepoznany<br />

jeszcze mechanizm powodują zmniejszenie działania przeciwbólowego<br />

leków opioidowych u osób palących. Problem<br />

ten dotyczy morfiny, pentazocyny i propoksyfenu. Możliwy<br />

brak działania przeciwbólowego spowodowany przez<br />

składniki dymu tytoniowego wymaga zwiększenia dawek<br />

lub zmiany leku na alternatywny. Zaobserwowano także, że<br />

osoby palące uskarżają się na silniejsze odczuwanie bólu niż<br />

osoby niepalące [14, 32].<br />

Przyjmowanie doustnych środków antykoncepcyjnych<br />

przez kobiety palące powoduje większe ryzyko zatoru<br />

niż u kobiet niepalących. Pacjentki w wieku powyżej<br />

35 r.ż., które palą powyżej 15 papierosów dziennie nie powinny<br />

stosować doustnych środków antykoncepcyjnych<br />

[33, 34].<br />

Dyskusja<br />

Problem interakcji pomiędzy składnikami dymu tytoniowego<br />

a lekami pozostaje często niedostrzegany zwłaszcza<br />

w praktyce farmaceutycznej. Informacje o zmianach efektów<br />

klinicznych wielu leków przez dym tytoniowy powinny<br />

znaleźć się na opakowaniach lub ulotkach tych leków. Również<br />

lekarze i farmaceuci powinni informować pacjentów<br />

o możliwości zmienionego działania leków w przypadku<br />

palenia tytoniu, zwłaszcza, że palenie tytoniu może spowodować<br />

zarówno obniżenie skuteczności terapii, utratę efektu<br />

klinicznego, nasilenie działań niepożądanych, a także pojawienie<br />

się groźnych dla życia efektów ubocznych.<br />

Należy także zwracać pacjentom uwagę, że leki które<br />

znoszą działanie nikotyny skłonią pacjentów do zwiększenia<br />

ilości wypalanych papierosów, co spowoduje zwiększenie<br />

narażenia organizmu na inne toksyczne składniki dymu<br />

tytoniowego.<br />

Odrębny problem stanowi terapia pacjentów, którzy<br />

zaprzestają palić papierosy podczas stosowania określonego<br />

leku. U tych pacjentów może wystąpić zmieniona odpowiedź<br />

na podawane leki, i również konieczne może być<br />

skorygowanie dawki. Szczególną uwagę należy zwrócić na<br />

leki o wąskim indeksie terapeutycznym. Po odstawieniu papierosów<br />

występują u pacjenta charakterystyczne objawy<br />

głodu nikotynowego (np. brak koncentracji, rozdrażnienie,<br />

kłopoty z zasypianiem). Ponadto, występują charakterystyczne<br />

objawy ze strony układu oddechowego, jak zwiększony<br />

kaszel i zwiększona wydzielina z górnych dróg<br />

oddechowych. Należy zachować szczególną ostrożność<br />

w różnicowaniu tych objawów z niepożądanymi objawami<br />

działania leków.<br />

Przedstawiona klasyfikacja interakcji leków z dymem<br />

tytoniowym dotyczy zarówno nikotyny, jak i innych składników<br />

dymu. Należy zwrócić uwagę, że zidentyfikowane<br />

przez nas interakcje, w mechanizmie których uczestniczy<br />

nikotyna, dotyczą także interakcji leków z preparatami Nikotynowej<br />

Terapii Zastępczej (NTZ), takimi jak plastry,<br />

gumy do żucia, inhalatory, czy tabletki do ssania lub tabletki<br />

podjęzykowe. Zatem proponowany sposób postępowania<br />

można rozpatrzyć również w przypadku pacjentów stosujących<br />

określone leki w połączeniu z NTZ.<br />

Mamy nadzieję, że przy przygotowana przez nas klasyfikacja<br />

umożliwi łatwą identyfikację interakcji i przejrzysty<br />

sposób rozwiązania opisanego problemu. Wprowadzenie<br />

modułu identyfikacji takich interakcji w programach<br />

komputerowych stosowanych w aptekach, oraz stworzenie<br />

internetowej bazy online, pozwoliłoby na szybką identyfikację<br />

interakcji i dostęp do informacji niezbędnych do<br />

udzielenia porady farmaceutycznej w zakresie modyfikacji<br />

dawkowania.<br />

Piśmiennictwo<br />

1. McCool RM, Richter KP, Why do so many drug users<br />

smoke? J Subst Abuse Treat 2003; 25: 43-49.<br />

2. Winterer G. Why do patients with schizophrenia smoke?<br />

Curr Opin Psychiatr 2010; 23: 112-119.<br />

3. World Health Organization. WHO report on the global<br />

Tobacco epidemic 2009, World Health Organization;<br />

Genewa 2009; www.who.int/tobacco/mpower<br />

4. Sweeney BP, Grayling M. Smoking and anaesthesia: the<br />

pharmacological implications. Anaesthesia 2009; 64:<br />

179-186.<br />

5. Smith RG. An appraisal of potential drug interactions<br />

in cigarette smokers and alcohol drinkers. J Am Podiatr<br />

Med Assoc 2009; 99: 81-88.<br />

6. English KM i wsp. Effect of cigarette smoking on levels<br />

of bioavailable testosterone in healthy men. Clin Sci<br />

2001; 100: 661-665.<br />

7. Wojtczak A, Skrętkowicz J. Kliniczne znaczenie polimorfizmu<br />

wybranych genów cytochromu P-450: rodziny<br />

CYP1, podrodziny CYP2A, CYP2B oraz CYP2C.<br />

Pol Merkuriusz Lek 2009; 26: 248-252.<br />

8. Bal J. Biologia molekularna w medycynie – elementy<br />

genetyki klinicznej. PWN. Warszawa 2006.<br />

9. Zanger UM, Raimundo S, Eichelbaum M. Cytochrome<br />

P450 2D6: overview and update on pharmacology,<br />

genetics, biochemistry. Naunyn Schmiedebergs Arch<br />

Pharmacol 2004; 369: 23-37.<br />

10. Passarge E. Genetyka ilustrowany przewodnik. PZWL<br />

Warszawa 2004.<br />

11. Fuhr U. Induction of drug metabolising enzymes. Clin<br />

Pharmacokinet 2000; 38: 493-504.<br />

12. Desai HD, Seabolt J, Jann MW. Smoking in patients<br />

receiving psychotropic medications. CNS Drugs 2001;<br />

15: 469-494.<br />

13. Podlewski J, Chwalibogowska-Podlewska A. Leki<br />

współczesnej terapii. Wyd. XIX. Medical Tribune Polska.<br />

Warszawa 2009.<br />

14. Kroon LA. Drug interactions with smoking. Am J Health<br />

Syst Pharm 2007; 64: 1917-1921.<br />

15. Pan AX. i wsp. Effects of smoking cessation, acute reexposure<br />

and nicotine replacement in smokers on AIR ®<br />

inhaled insulin pharmacokinetics and glucodynamics.<br />

Br J Clin Pharmacol 2007; 65: 480-487.<br />

16. Himmelmann A i wsp. The impact of smoking on inhaled<br />

insulin. Diabetes Care 2003; 26: 677-682.<br />

57


Farm Przegl Nauk, 2010, 12<br />

17. Wise S, Chien J, Yeo K, Richardson C. Smoking<br />

enhances absorption of insulin but reduces glucodynamic<br />

effects in individuals using the Lilly-Dura<br />

inhaled insulin system. Diabet Med 2006; 23:<br />

510-515.<br />

18. Chaudhuri R i wsp. Cigarette smoking impairs the therapeutic<br />

response to oral corticosteroids in chronic asthma.<br />

Am J Respir Crit Care Med 2003; 168: 1308-1311.<br />

19. Byron KA, Varigos GA, Wootton AM. IL-4 production<br />

is increased in cigarette smokers. Clin Exp Immunol<br />

1994; 95: 333-336.<br />

20. Thomson NC, Spears M. The influence of smoking on<br />

the treatment response in patients with asthma. Curr<br />

Opin Allergy Clin Immunol 2005; 5: 57-63.<br />

21. Tomlinson JEM. Efficacy of low and high dose inhaled<br />

corticosteroid in smokers versus non-smokers with mild<br />

asthma. Thorax 2005; 60: 282-287.<br />

22. Invernizzi G i wsp. Inhaled steroid/tobacco smoke particle<br />

interactions: a new light on steroid resistance. Respir<br />

Res 2009; 10: 48.<br />

23. Chalmers GW i wsp. Influence of cigarette smoking on<br />

inhaled corticosteroid treatment in mild asthma. Thorax<br />

2002; 57: 226-230.<br />

24. Perry P i wsp. Relationship between variables and plasma<br />

clozapine concentrations: a dosing nomogram. Biol<br />

Psychiatry 1998; 44: 733-738.<br />

25. Berecz R. Thioridazine steady-state plasma concentrations<br />

are influenced by tobacco smoking and CYP2D6,<br />

but not by the CYP2C9 genotype. Eur J Clin Pharmacol<br />

2003; 59: 45-50.<br />

26. Ohara K i wsp. Effects of smoking and cytochrome<br />

P450 2D6*10 allele on the plasma haloperidol concentration/dose<br />

ratio. Prog Neuropsychopharmacol Biol<br />

Psychiatry 2003; 27: 945-949.<br />

27. Spigset O i wsp. Effect of cigarette smoking on fluvoxamine<br />

pharmacokinetics in humans. Clin Pharmacol<br />

Ther 1995; 58: 399-403.<br />

28. Gerstenberg G i wsp. Effects of the CYP 2D6 genotype<br />

and cigarette smoking on the steady-state plasma<br />

concentrations of fluvoxamine and its major metabolite<br />

fluvoxamino acid in Japanese depressed patients. Ther<br />

Drug Monit 2002; 25: 463-468.<br />

29. Poirier MF i wsp. Prevalence of smoking in psychiatric<br />

patients. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry<br />

2002; 26: 529-537.<br />

30. Van der Bol JM i wsp. Cigarette smoking and irinotekan<br />

treatment: Pharmacokinetic interaction and effects on<br />

neutropenia. J Clin Oncol 2007; 25: 2719-2726.<br />

31. Hamilton M i wsp. Effects of smoking on the pharmacokinetics<br />

of erlotinib. Clin Cancer Res 2006; 12: 2166-<br />

2171.<br />

32. Hooten MW. The effects of smoking status on opioid tapering<br />

among patients with chronic pain. Anesth Analg<br />

2009; 108: 308-315.<br />

33. Lidegaard Ø. Smoking and use of oral contraceptives:<br />

Impact on thrombotic diseases. Am J Obstet Gynecol<br />

1999; 180: 357-363.<br />

34. Schiff I. Oral contraceptives and smoking, current considerations:<br />

Recommendations of a consensus panel.<br />

Am J Obstet Gynecol 1999; 180: 383-384.<br />

35. Stańczak A, Lewgowd W. Interakcje leków ze składnikami<br />

dymu tytoniowego. Cz. II. Bromat Chem Toksykol<br />

2009; 42: 97-103.<br />

36. Florek E, Piekoszewski W. Interakcje leków z dymem<br />

tytoniowym. Katedra i Zakład Toksykologii Akademia<br />

Medyczna im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu,<br />

Poznań 2006.<br />

37. Schaffer SD, Yoon S, Zadezensky I. A review of smoking<br />

cessation: potentially risky effects on prescribed<br />

medications. J Clin Nurs 2009; 18: 1533-1540.<br />

38. Zevin S, Benowitz NL. Drug interactions with tobacco<br />

smoking. Clin Pharmacokinet 1999; 36: 425-438.<br />

39. Kroon LA. Drug interactions and smoking: Raising<br />

awareness for acute and critical care providers. Crit<br />

Care Nurs Clin N Am 2006; 18: 53-62.<br />

40. Gritz ER, Dresler C, Sarna L. Smoking, The missing<br />

drug interaction in clinical trials: Ignoring the obvious.<br />

Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 2005; 14: 2287-<br />

2293.<br />

41. Jensen EX i wsp. Impact of chronic cigarette smoking<br />

on body composition and fuel metabolism. Journal Clin<br />

Endocrinol Metab 1995; 80: 2181-2185.<br />

42. Braganza G, Chaudhuri R, Thomson NC. Treating patients<br />

with respiratory disease who smoke. Ther Adv<br />

Respir Dis 2008; 2: 95-107.<br />

43. Yamasaki A i wsp. Environmental tobacco smoke and<br />

its effect on the symptoms and medication in children<br />

with asthma. Int J Environ Health Res 2009; 19: 97-<br />

108.<br />

44. Jusko WJ. Role of tobacco smoking in pharmacokinetics.<br />

J Pharmacokinet Biopharm 1978; 6: 7-39.<br />

45. Apud JA, Egan MF, Wyatt RJ. Effects of smoking during<br />

antipsychotic withdrawal in patients with chronic<br />

schizophrenia. Schizophr Res 2000; 46: 119-127.<br />

46. Haslemo T. i wsp. The effect of variable cigarette consumption<br />

on the interaction with clozapine and olanzapine.<br />

Eur J Clin Pharmacol. 2006; 62: 1049-1053.<br />

47. Lowe EJ, Ackman ML. Impact of tobacco smoking cessation<br />

on stable clozapine or olanzapine treatment. The<br />

Ann Pharmacother 2010; 44: 727-732.<br />

48. Leon J. Atypical antipsychotic dosing: The effect of smoking<br />

and caffeine. Psychiat Serv 2004; 55: 491-493.<br />

49. Carrillo J i wsp. Role of the smoking-induced cytochrome<br />

P450 (CYP)1A2 and polymorphic CYP2D6 in<br />

steady-state concentration of olanzapine. J Clin Psychopharmacol<br />

2003; 23: 119-127.<br />

50. Benowitz NL. Cigarette smoking and the personalization<br />

of irinotecan therapy. J Clin Oncol 2007; 25: 2646-<br />

2647.<br />

51. Yousef AM i wsp. Smoking behavior modulates pharmacokinetics<br />

of orally administered clopidogrel. J Clin<br />

Pharm Ther 2008; 33: 439-449.<br />

52. Backman JT, Schröeder MT, Neuvonen PJ. Effects of<br />

gender and moderate smoking on the pharmacokinetics<br />

and effects of the CYP1A2 substrate tizanidine. Eur J<br />

Clin Pharmacol 2008; 64: 17-24.<br />

53. Benowitz NL, Peng M, Peyton J. Effects of cigarette<br />

smoking and carbon monoxide on chlorzoxazone and<br />

caffeine metabolism. Clin Pharmacol Ther 2003; 74:<br />

468-474.<br />

58


copyright © 2010 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN 1425-5073<br />

54. Hukkanen J. i wsp. Effects of nicotine on cytochrome<br />

P450 2A6 and 2E1 activities. Br J Clin Pharmacol 2009;<br />

69: 152-159.<br />

55. Roy S. Effects of smoking on prostacyclin formation<br />

and platelet aggregation in users of oral contraceptives.<br />

Am J Obstet Gynecol 1999; 180: 364-368.<br />

56. Barrett D H i wsp. Trends in oral contraceptive use<br />

and cigarette smoking. Arch Fam Med. 1994; 3:<br />

438-443.<br />

57. Crawford E. Oral contraceptive steroid plasma concentrations<br />

in smokers and non-smokers. Br Med J 1981;<br />

282: 1829-1830.<br />

58. Paszkowski T, Wrona W. Hormonalna terapia zastępcza<br />

u kobiet uzależnionych od dymu tytoniowego. Przegl<br />

Menopauz 2005; 4: 68-72.<br />

59. Florek E, Enko J, Piekoszewski W. Papieros i kawa – interakcje<br />

farmakokinetyczne nikotyny i kofeiny. Przegl<br />

Lek 2009; 66: 866-868.<br />

data otrzymania pracy: 22.07.2010 r.<br />

data akceptacji do druku: 19.11.2010 r.<br />

Adres do korespondencji:<br />

dr n. farm. Maciej Łukasz Goniewicz<br />

Zakład Chemii Ogólnej i Nieorganicznej<br />

Wydział <strong>Farmaceutyczny</strong> z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej<br />

Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach<br />

ul. Jagiellońska 4<br />

41-200 Sosnowiec<br />

Tel./fax: +48 32 364 15 68<br />

e-mail: mgoniewicz@sum.edu.pl<br />

59


Farm Przegl Nauk, 2010,12, 60-67<br />

Farmakoterapia reumatoidalnego zapalenia stawów<br />

Pharmacotherapy of rheumatoid arthritis<br />

Agnieszka Jura-Półtorak, Krystyna Olczyk<br />

Katedra i Zakład Chemii Klinicznej i Diagnostyki Laboratoryjnej, Wydział <strong>Farmaceutyczny</strong><br />

z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach<br />

Streszczenie<br />

Reumatoidalne zapalenie stawów jest przewlekłą, autoimmunologiczną<br />

chorobą tkanki łącznej, charakteryzującą<br />

się nieswoistym, symetrycznym zapaleniem stawów.<br />

W niniejszej pracy opisano najnowsze metody farmakoterapii<br />

reumatoidalnego zapalenia stawów. Przedstawiono<br />

również algorytmy farmakoterapii osób chorych na reumatoidalne<br />

zapalenie stawów, zgodne z aktualnymi zaleceniami<br />

Europejskiej Ligi do Walki z Reumatyzmem.<br />

Słowa kluczowe: reumatoidalne zapalenie stawów, niesteroidowe<br />

leki przeciwzapalne (NLPZ), leki modyfikujące<br />

przebieg choroby (LMPCh), leki biologiczne<br />

Reumatoidalne zapalenie stawów jest przewlekłą, układową<br />

chorobą tkanki łącznej o podłożu autoimmunologicznym,<br />

charakteryzującą się symetrycznym zapaleniem wielu<br />

stawów, niszczeniem chrząstki stawowej i kości, oraz – występowaniem<br />

zmian pozastawowych i powikłań układowych<br />

[1-6]. Przebieg choroby, pomimo stosowanego leczenia ma<br />

charakter przewlekły, z nawrotami prowadzącymi do postępującego<br />

zniszczenia struktur stawowych, zniekształcenia<br />

stawów, oraz – do niepełnosprawności i przedwczesnej<br />

śmierci pacjenta [1-5].<br />

Przyjmuje się, że w Polsce na reumatoidalne zapalenie<br />

stawów choruje około 1 % dorosłej populacji, co oznacza,<br />

że choroba ta przyczynia się do niepełnosprawności i/lub inwalidztwa<br />

około 400 000 osób. Kobiety chorują na reumatoidalne<br />

zapalenie stawów 2 – 3 razy częściej niż mężczyźni.<br />

Największa zapadalność na wspomnianą chorobą przypada<br />

na 4 – 5 dekadę życia [4, 5, 7].<br />

Etiopatogeneza reumatoidalnego zapalenia stawów nie<br />

jest do końca poznana. Przyjmuje się, że znaczącą rolę<br />

w zapoczątkowaniu procesu chorobowego odgrywają predyspozycje<br />

genetyczne, czynniki środowiskowe, zakażenia<br />

wirusowe lub bakteryjne, reaktywne formy tlenu, czy też<br />

zaburzenia immunologiczne [8-14].<br />

Obecnie rozpoznanie reumatoidalnego zapalenia stawów<br />

opiera się na klinicznych, immunologicznych i radiologicznych<br />

kryteriach klasyfikacyjnych, opracowanych wspólnie<br />

przez American College of Rheumatology (ACR) i European<br />

League Against Rheumatism (ELUAR) w sierpniu 2010<br />

roku (Tabela I) [15].<br />

Aktualne kryteria klasyfikacyjne reumatoidalnego zapalenia<br />

stawów, w porównaniu z dotychczas obowiązującymi<br />

Abstract<br />

Rheumatoid arthritis is a chronic, systemic autoimmune<br />

connective tissue disease characterized by the non-specific,<br />

arthritis of symmetric joint. The paper reviews updated<br />

methods of pharmacotherapy of rheumatoid arthritis.<br />

Additionally, algorithm of rheumatoid arthritis management<br />

based on the European League Against Rheumatism<br />

recommendations is presented.<br />

Key words: rheumatoid arthritis, non-steroidal anti- inflammatory<br />

drugs, (NSAIDs), disease-modifying antirheumatic<br />

drugs (DMARDs), biologics drugs<br />

kryteriami ACR z 1987 roku [7, 16-19] pozwalają m. in. na<br />

wczesne rozpoznanie reumatoidalnego zapalenia stawów,<br />

co umożliwia szybsze wdrożenie skutecznego leczenia.<br />

Oprócz przedstawionych niżej (Tabela I) głównych<br />

kryteriów klasyfikacyjnych rozpoznania reumatoidalnego<br />

zapalenia stawów, w diagnostyce laboratoryjnej tej choroby<br />

wykonuje się również następujące badania podstawowe:<br />

morfologię krwi, OB i wskaźniki ostrej fazy, w tym stężenie<br />

białka C-reaktywnego oraz badanie moczu, rzadziej – badania<br />

płynu stawowego. W monitorowaniu stanu klinicznego<br />

osób chorych na reumatoidalne zapalenie stawów pomocne<br />

są również oznaczenia stężenia kwasu moczowego<br />

i kreatyniny we krwi – jako wskaźników czynności nerek,<br />

aktywności aminotransferaz (AST, ALT) we krwi – w celu<br />

oceny funkcji wątroby, oraz aktywności kinazy kreatynowej<br />

we krwi, jako wskaźnika uszkodzenia miocytów w przebiegu<br />

współistniejącego zapalenia mięśni. Szczególnie, ocena<br />

funkcji wątroby i nerek u pacjentów chorych na reumatoidalne<br />

zapalenie stawów jest konieczna, bowiem wiele stosowanych<br />

leków modyfikujących przebieg choroby ma silne<br />

działanie hepato- i nefrotoksyczne [20-22].<br />

Wybór odpowiedniej farmakoterapii dla osób chorych<br />

na reumatoidalne zapalenie stawów uzależniony jest przede<br />

wszystkim od czynników prognostycznych, które powinny być<br />

określone zaraz po rozpoznaniu tego schorzenia [7, 20, 23].<br />

Ocena prognostyczna, dokonywana u każdego pacjenta<br />

z rozpoznanym reumatoidalnym zapaleniem stawów ma na<br />

celu wybór najskuteczniejszej metody leczenia. Istnieje szereg<br />

kryteriów prognostycznych dla łagodnej lub agresywnej<br />

postaci reumatoidalnego zapalenia stawów (Tabela II), oraz<br />

standardów postępowania u pacjentów z tymi postaciami<br />

60


copyright © 2010 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN 1425-5073<br />

Tab. I. Kryteria klasyfikacyjne rozpoznania reumatoidalnego zapalenia stawów, opracowane przez American College of<br />

Rheumatology i European League Against Rheumatism w 2010 roku, wg [15]<br />

Kryteria klasyfikacyjne rozpoznania reumatoidalnego zapalenia stawów<br />

Oceniana populacja:<br />

1. Pacjenci, u których występuje klinicznie jawne zapalenie błony maziowej<br />

co najmniej 1 stawu<br />

2. Pacjenci, u których zapalenia błony maziowej nie można wyjaśnić występowaniem innej choroby.<br />

Rozpoznanie różnicowe powinno obejmować takie choroby jak: toczeń rumieniowaty układowy,<br />

łuszczycowe zapalenie stawów i dna moczanowa<br />

A. Zajęcie stawów 1<br />

1 duży staw 2 0 pkt.<br />

2 – 10 dużych stawów 1 pkt.<br />

1 – 3 małych stawów 3 (z lub bez zajęcia dużych stawów) 2 pkt.<br />

4 – 10 małych stawów (z lub bez zajęcia dużych stawów) 3 pkt.<br />

> 10 stawów 4 (w tym co najmniej 1 mały staw) 5 pkt.<br />

B. Serologia 5 (do klasyfikacji potrzebny jest co najmniej 1 wynik testu)<br />

Negatywny wynik RF i aCCP<br />

0 pkt.<br />

Obecne w niskim mianie RF lub aCCP<br />

2 pkt.<br />

Obecne w wysokim mianie RF lub aCCP<br />

3 pkt.<br />

C. Wskaźniki ostrej fazy (do klasyfikacji potrzebny jest co najmniej 1 wynik testu)<br />

Stężenie CRP i wartość OB w normie<br />

0 pkt.<br />

Stężenie CRP lub wartość OB podwyższona<br />

1 pkt.<br />

D. Czas trwania objawów choroby 6<br />

< 6 tygodni 0 pkt.<br />

≥ 6 tygodni<br />

1 pkt.<br />

Pewne rozpoznanie reumatoidalnego zapalenia stawów 7 –<br />

suma punktów z kategorii klasyfikacji [A – D] ≥ 6 pkt.<br />

1<br />

obrzęk lub tkliwość w trakcie badania; można je potwierdzić, wykazując zapalenie stawów za pomocą<br />

badań obrazowych.<br />

Nie uwzględnia się stawów międzypaliczkowych dalszych, stawów nadgarstkowo-śródręcznych i stawów<br />

śródstopno-paliczkowych.<br />

2<br />

dotyczy stawów: barkowych, łokciowych, biodrowych, kolanowych, skokowych.<br />

3<br />

dotyczy stawów: śródręczno-paliczkowych, międzypaliczkowych bliższych, śródstopno-paliczkowych II –<br />

V, międzypaliczkowych kciuków i stawów nadgarstka.<br />

4<br />

oprócz co najmniej jednego małego stawu mogą być zajęte inne małe stawy, duże stawy lub stawy<br />

niewymienione jako małe lub duże np. skroniowo-żuchwowy, barkowo-obojczykowy, mostkowoobojczykowy<br />

itp.<br />

5<br />

wynik negatywny oznacza wartości wyrażone w jednostkach międzynarodowych [IU] nieprzekraczające<br />

górnej granicy normy;<br />

niskie miano oznacza wartości wyrażone w jednostkach międzynarodowych [IU] przekraczające ≤ 3-krotnie<br />

górną granicę normy;<br />

wysokie miano oznacza wartości wyrażone w jednostkach międzynarodowych [IU] przekraczające ><br />

3-krotnie górną granicę normy.<br />

6<br />

podany przez chorego czas trwania podmiotowych lub przedmiotowych objawów zapalenia błony maziowej<br />

(np. ból, obrzęk, tkliwość) stawów zajętych klinicznie w chwili oceny pacjenta (niezależnie od tego czy jest<br />

on leczony).<br />

7<br />

pacjentów z wynikiem < 6 pkt. nie klasyfikuje się jako chorych na reumatoidalne zapalenie stawów, ale<br />

należy mieć na uwadze, że mogą spełniać kryteria klasyfikacyjne rozpoznania w późniejszym czasie, np.<br />

podczas kolejnej oceny.<br />

aCCP – przeciwciała przeciwko cyklicznym cytrulinowanym peptydom, RF – czynnik reumatoidalny, CRP –<br />

białko C- reaktywne, OB – odczyn Biernackiego<br />

choroby, opracowanych przez ACR [20, 23]. Wykazano, że<br />

spełnienie kryteriów prognostycznych dla agresywnej postaci<br />

reumatoidalnego zapalenia stawów stwarza większe<br />

ryzyko wystąpienia nadżerek stawowych i degradacji stawów<br />

u ponad 70% pacjentów, w ciągu pierwszych dwóch<br />

lat trwania choroby [20].<br />

61


Farm Przegl Nauk, 2010, 12<br />

Tab. II. Kryteria prognostyczne w reumatoidalnym zapaleniu stawów, wg [21], zmodyfikowano<br />

Kryteria prognostyczne wskazujące na łagodną postać<br />

reumatoidalnego zapalenia stawów<br />

Kryteria prognostyczne wskazujące naagresywną postać<br />

reumatoidalnego zapalenia stawów<br />

Ostry początek choroby<br />

Przewlekły początek choroby<br />

Początek choroby w młodym wieku<br />

Początek choroby w starszym wieku<br />

Płeć męska<br />

Płeć żeńska<br />

Brak obecności guzków reumatoidalnych<br />

Guzki reumatoidalne, wczesne nadżerki i zajęcie dużych<br />

stawów<br />

Niewielki wzrost wartości OB i stężenia CRP<br />

Znaczny wzrost wartości OB i stężenia CRP<br />

Brak lub niskie miano czynnika reumatoidalnego<br />

Wysokie miano czynnika reumatoidalnego<br />

Brak objawów układowych, stanów podgorączkowych/<br />

gorączkowych, nieobecność niedokrwistości i<br />

nadpłytkowości<br />

Występowanie zmian pozastawowych i/lub powikłań<br />

układowych, w tym zapalenia naczyń, zapalenia błony<br />

naczyniowej oka<br />

Podczas leczenia osób chorych na reumatoidalne zapalenie<br />

stawów dąży się do zmniejszenia lub całkowitej eliminacji<br />

objawów, w tym dolegliwości bólowych towarzyszących<br />

ostrej fazie tego schorzenia, jak również zahamowania procesu<br />

degradacji stawów oraz ograniczenia utraty sprawności<br />

ruchowej [23, 24]. Do oceny skuteczności leczenia osób<br />

chorych na reumatoidalne zapalenie stawów służy m. in.<br />

wskaźnik – DAS 28 (Disease Activity Score), a celem terapii<br />

jest uzyskanie u pacjentów minimalnej aktywności choroby<br />

(DAS 28 < 2,6) [5, 24-27]. Aktywność procesu chorobowego<br />

powinna być kontrolowana w odstępach miesięcznych,<br />

aż do czasu uzyskania odpowiedzi klinicznej, która z reguły<br />

następujące po około 3 – 4 miesiącach [5].<br />

W farmakologicznym leczeniu osób chorych na reumatoidalne<br />

zapalenie stawów stosuje się następujące grupy leków<br />

[5, 28]:<br />

1. Glikokortykosteroidy<br />

2. Leki modyfikujące objawy choroby – niesteroidowe<br />

leki przeciwzapalne (NLPZ)<br />

3. Leki modyfikujące przebieg choroby (LMPCh) – leki<br />

klasyczne, zwane także syntetycznymi<br />

4. Leki modyfikujące przebieg choroby – leki biologiczne<br />

Glikokortykosteroidy stosowane są w terapii reumatoidalnego<br />

zapalenia stawów m. in w celu stłumienia procesu<br />

zapalnego [28]. Ponadto wykazano, że glikokortykosteroidy<br />

podawane w skojarzeniu z lekami modyfikującymi przebieg<br />

choroby mogą zahamować powstawanie nadżerek kostnych<br />

w przebiegu reumatoidalnego zapalenia stawów.<br />

W terapii reumatoidalnego zapalenia stawów najczęściej<br />

stosowany jest prednizon lub jego ekwiwalent w dawce 5 –<br />

10 mg/ dzień. W przypadku leczenia dawkami większymi<br />

prednizonu niż 7,5 mg na dzień (lub ich ekwiwalentu) i dłużej<br />

niż 3 miesiące należy jednocześnie stosować profilaktykę<br />

osteoporozy [5].<br />

W leczeniu reumatoidalnego zapalenia stawów, niesteroidowe<br />

leki przeciwzapalne są stosowane jako leki tzw.<br />

pierwszego rzutu [28,29]. NLPZ podawane są pacjentom<br />

w celu zmniejszenia bólu, stanu zapalnego i obrzęków stawowych.<br />

W łagodnym przebiegu reumatoidalnego zapalenia<br />

stawów są one najczęściej stosowanymi lekami, podawanymi<br />

w skojarzeniu, głównie z lekami modyfikującymi<br />

przebieg choroby.<br />

Mechanizm działania niesteroidowych leków przeciwzapalnych<br />

polega na blokowaniu działania izoenzymów<br />

cyklooksygenaz, biorących udział w przemianach kwasu<br />

arachidonowego [7, 28,29].<br />

Ze względu na powinowactwo do blokowania poszczególnych<br />

izoenzymów COX, niesteroidowe leki przeciwzapalne<br />

dzieli się na trzy grupy: klasyczne, preferencyjne<br />

i wybiórcze [28].<br />

Klasyczne niesteroidowe leki przeciwzapalne blokują<br />

zarówno działanie COX-1 i COX-2. Nieselektywność działania<br />

tych leków jest główną przyczyną występowania dużej<br />

ilości działań niepożądanych po ich zastosowaniu, głównie<br />

ze strony układu krzepnięcia i przewodu pokarmowego.<br />

Spośród klasycznych niesteroidowych leków przeciwzapalnych,<br />

w leczeniu osób chorych na reumatoidalne zapalenie<br />

stawów wykorzystuje się m. in.: ketoprofen, ibuprofen, naproksen,<br />

diklofenak czy indometacynę. Do drugiej grupy<br />

niesteroidowych leków przeciwzapalnych, charakteryzujących<br />

się około 10 – 20 razy większym powinowactwem<br />

do COX-2, zalicza się m. in.: nimesulid, nabumeton oraz<br />

meloksykam [28]. Ostatnią grupę niesteroidowych leków<br />

przeciwzapalnych tzw. wybiórczych, stosowanych obecnie<br />

u pacjentów chorych na reumatoidalne zapalenie stawów<br />

– blokujących aktywność COX-2 około 100 razy silniej<br />

od COX-1, należą etorikoksyb, celekoksyb, parekoksyb<br />

oraz waldekoksyb [28]. Selektywne inhibitory COX-2 są<br />

lepiej tolerowane przez pacjentów, ze względu na rzadsze<br />

występowanie powikłań ze strony układu pokarmowego<br />

[7, 28].<br />

Drugą grupę leków, tzw. podstawowych, stosowanych<br />

w leczeniu osób chorych na reumatoidalne zapalenie stawów<br />

stanowią leki modyfikujące przebieg choroby [5, 7, 20, 23,<br />

28, 29]. Najczęściej stosowanymi LMPCh są: metotreksat,<br />

sulfasalazyna, cyklosporyna A oraz leflunomid [5, 23, 30].<br />

Ponadto, stosowane są też sole złota. Leki modyfikujące<br />

przebieg choroby mogą być zarówno stosowane w monoterapii,<br />

jak i w terapii skojarzonej [5, 30].<br />

Leki modyfikujące przebieg choroby odgrywają kluczową<br />

rolę w terapii farmakologicznej reumatoidalnego zapalenia<br />

stawów. W wyniku zastosowanego odpowiedniego leczenia<br />

LMPCh u osób na reumatoidalne zapalenie stawów,<br />

obserwuje się znaczną poprawę kliniczną oraz obniżenie<br />

stężenia czynnika reumatoidalnego oraz markerów stanu<br />

zapalnego, w tym: stężenia CRP i wartości OB we krwi. Ponadto,<br />

u pacjentów poddanych terapii LMPCh stwierdza się<br />

opóźnione występowanie nadżerek kostnych [5].<br />

Z grupy leków modyfikujących przebieg choroby, w le-<br />

62


copyright © 2010 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN 1425-5073<br />

Tab. III. Charakterystyka leków biologicznych, wprowadzonych do leczenia osób chorych na reumatoidalne zapalenie<br />

stawów, wg [34-36,41]<br />

Preparat Charakterystyka<br />

Infliksimab Chimeryczne mysio-ludzkie przeciwciało monoklonalne przeciw TNF-α<br />

Adalimumab Rekombinowane, ludzkie przeciwciało monoklonalne przeciw TNF-α<br />

Golimumab Ludzkie przeciwciało monoklonalne przeciw TNF-α<br />

Certolizumab<br />

Humanizowany fragment Fab przeciwciała monoklonalnego skierowanego przeciw TNF-α,<br />

połączonego z glikolem polietylenowym<br />

Etanercept Dimer białkowy, rozpuszczalny receptor dla TNF-α<br />

Anakinra Rekombinowany antagonista receptora interleukiny 1 (IL-1 Ra)<br />

Abatacept<br />

Bloker receptorów CD80/86 na komórkach, hamuje sygnał stymulujący aktywację<br />

limfocytów T<br />

Rituksymab Monoklonalne przeciwciało przeciw komórkom B CD 20<br />

Tocilizumab Humanizowane, monoklonalne przeciwciało przeciw receptorowi interleukiny 6 (IL-6 Ra)<br />

czeniu pacjentów chorych na reumatoidalne zapalenie stawów<br />

najczęściej stosuje się metotreksat [5, 20, 23, 29, 30].<br />

Metotreksat – spośród leków modyfikujących przebieg choroby<br />

– uważany jest za najskuteczniejszy i powinien być<br />

stosowany jako lek pierwszego rzutu zwłaszcza u pacjentów<br />

z ryzykiem agresywnej postaci reumatoidalnego zapalenia<br />

stawów. Metotreksat jest pośrednio inhibitorem syntezy cytokin<br />

prozapalnych i metaloproteainaz macierzowych. Jego<br />

działanie na proces zapalny wiąże się m. in. z hamowaniem<br />

proliferacji limfocytów, syntezy leukotrienów, w tym leukotrienu<br />

B4, interleukiny-2, czy czynnika reumatoidalnego.<br />

Ponadto, zastosowanie metotreksatu spowalnia proces powstawanie<br />

nadżerek, widocznych w radiogramach [20, 31,<br />

32]. Stosowanie metotreksatu może być jednak ograniczone<br />

ze względu na jego działanie toksyczne, związane głównie<br />

z uszkadzaniem komórek szybko mnożących się (szpik<br />

kostny, błony śluzowe), narządów miąższowych oraz silnym<br />

wpływem teratogennym [31, 32].<br />

W przypadku przeciwwskazań lub toksyczności metotreksatu,<br />

u osób chorych na reumatoidalne zapalenie stawów<br />

stosuje się leflunomid [5, 20, 23, 29, 33]. Lek ten hamuje<br />

syntezę zasad pirymidynowych, aktywność cyklooksygenaz,<br />

fosfolipazy A 2<br />

i 5-lipooksygenazy, jak również obniża<br />

proliferację limfocytów T i B [33]. Leflunomid powoduje<br />

zmniejszenie aktywności klinicznej choroby, opóźnia rozwój<br />

nadżerek stawowych, jak i innych zmian destrukcyjnych<br />

w stawach [33]. Do najczęściej obserwowanych objawów<br />

niepożądanych przy leczeniu pacjentów leflunomidem<br />

należy wymienić: biegunki, zmiany skórne, łysienie, nadciśnienie<br />

tętnicze, uszkodzenie nerek, a także silne działanie<br />

teratogenne [20, 23, 29].<br />

U pacjentów chorych na reumatoidalne zapalenie stawów,<br />

u których nie uzyskano odpowiedzi klinicznej po<br />

zastosowaniu metotreksatu lub leflunomidu w monoterapii<br />

stosuje się leczenie skojarzone z innymi lekami modyfikującymi<br />

przebieg choroby. W zależności od współistniejących<br />

przeciwwskazań i uprzednich doświadczeń w leczeniu pacjenta<br />

stosowane są następujące schematy terapeutyczne –<br />

metotreksat z leflunomidem, metotreksat z cyklosporyną A,<br />

metotreksat z sulfasalazyną i chlorochiną, ewentualnie inne<br />

[5].<br />

Ostatnią grupę leków stosowaną w leczeniu reumatoidalnego<br />

zapalenia stawów stanowią leki nowej generacji,<br />

tzw. leki biologiczne (Tabela III) [34-36].<br />

Leki biologiczne powinny zostać wdrożone do terapii<br />

osób chorych na reumatoidalne zapalenie stawów w przypadku<br />

braku skuteczności dotychczasowego leczenia oraz<br />

wcześniej – u młodych pacjentów i/lub z agresywnym przebiegiem<br />

tego schorzenia [5].<br />

Leki biologiczne są najczęściej przeciwciałami monoklonalnymi<br />

lub receptorami, które wiążąc się z czynnikami<br />

humoralnymi, jak również z komórkami uczestniczącymi<br />

w odpowiedzi immunologicznej i zapaleniu, hamują wymienione<br />

procesy [34, 35].<br />

Obecnie w leczeniu reumatoidalnego zapalenia stawów<br />

stosuje się pięć leków biologicznych, z grupy hamujących<br />

działanie cytokiny prozapalnej – TNF-α, odgrywającej kluczową<br />

rolę w procesie zapalnym, degradacji chrząstki stawowej<br />

i tkanki kostnej tj.: infliksimab, adalimumab, golimumab,<br />

certolizumab oraz etanercept [7, 28, 34, 35].<br />

Infliksimab jest chimerowanym ludzko-mysim przeciwciałem<br />

monoklonalnym klasy IgG1, będącym przeciwciałem<br />

przeciw ludzkiemu TNF-α. Lek ten stosowany u osób<br />

chorych na reumatoidalne zapalenie stawów, łącznie z metotreksatu,<br />

pozwala na zmniejszenie aktywności procesu zapalnego<br />

oraz zatrzymanie destrukcji stawów i kości. Liczne<br />

badania dowiodły, że szczególne znaczenie ma zastosowanie<br />

tego sposobu leczenia pacjentów we wczesnym okresie<br />

choroby, w jej agresywnej postaci [5, 20, 34].<br />

Adalimumab to przeciwciało monoklonalne, uzyskiwane<br />

na drodze inżynierii genetycznej, poprzez celowaną selekcję<br />

naturalnie występujących genów ludzkiej immunoglobuliny<br />

G1 o wysokim powinowactwie do TNF-α [5, 28, 34].<br />

Mechanizm działania tego leku polega między innymi na<br />

wiązaniu, zarówno TNF-α związanego z błoną komórkową,<br />

jak również i postaci rozpuszczalnej tej cytokiny. Na skutek<br />

działania leku dochodzi do hamowania interakcji podjednostki<br />

α cząsteczki TNF z receptorami p55 oraz p75 znajdującymi<br />

się na powierzchni komórki. Ponadto adalimumab moduluje<br />

odpowiedź biologiczną regulowaną normalnie przez TNF-α<br />

w zakresie różnych mechanizmów, między innymi na poziomie<br />

cząsteczek adhezji międzykomórkowej (VCAM-1, ICAM-1),<br />

odpowiedzialnych za zjawisko migracji leukocytów [28, 34].<br />

W badaniach klinicznych obserwowano zmniejszenie<br />

stężenia białka C- reaktywnego oraz innych wskaźników<br />

stanu zapalnego, w tym OB i IL-6 w surowicy krwi pacjentów<br />

z reumatoidalnym zapaleniem stawów leczonych adalimumabem.<br />

Stwierdzano także obniżenie stężenia metalopro-<br />

63


Farm Przegl Nauk, 2010, 12<br />

teinaz macierzy pozakomórkowej (MMP-1, MMP-3), odpowiedzialnych<br />

między innymi za niszczenie chrząstki stawowej<br />

u tych osób chorych. U pacjentów chorych na reumatoidalne<br />

zapalenie stawów leczonych adalimumabem zaobserwowano<br />

znaczne zmniejszenie nasilenia objawów zapalanych oraz zatrzymanie<br />

procesu degradacji tkanek stawowych [20].<br />

Golimumab jest ludzkim przeciwciałem monoklonalnym,<br />

tworzącym stabilne kompleksy o dużym powinowactwie,<br />

zarówno do rozpuszczalnej, jak i przezbłonowej postaci<br />

ludzkiego czynnika martwicy nowotworu α, zapobiegając<br />

wiązaniu się TNF-α z jego receptorami [37,38].<br />

Stwierdzono, że wiązanie TNF-α przez golimumab neutralizuje<br />

indukowaną przez TNF-α ekspresję na powierzchni<br />

komórek cząsteczek adhezyjnych E-selektyny, cząsteczek<br />

adhezji komórkowej naczyń (VCAM-1) i cząsteczek adhezji<br />

międzykomórkowej śródbłonka (ICAM-1). Ponadto, w badaniach<br />

in vitro, wykazano hamowanie przez golimumab<br />

wydzielanie interleukiny 6 (IL-6), interleukiny 8 (IL-8) oraz<br />

czynnika stymulującego wzrost kolonii granulocytów (GM-<br />

CSF) indukowane przez TNF-α [37, 38].<br />

U osób chorych na reumatoidalne zapalenie stawów<br />

leczonych golimumabem stwierdza się obniżenie stężenia<br />

wskaźników stanu zapalnego, w tym CRP, IL-6 oraz – cząsteczek<br />

ICAM-1, czynnika wzrostu komórek śródbłonka naczyniowego<br />

(VEGF) i MMP-3 w surowicy krwi [37, 38].<br />

Certolizumab jest humanizowanym fragmentem Fab<br />

przeciwciała monoklonalnego skierowanego przeciw<br />

TNF-α, połączonego – w procesie pegylacji – z glikolem<br />

polietylenowym. Preparat ten wytwarzany jest na drodze<br />

fermentacji mikrobiologicznej, a proces pegylacji ma na<br />

celu wydłużenie okresu półtrwania leku [38].<br />

U pacjentów chorych na reumatoidalne zapalenie stawów<br />

leczonych certolizumabem obserwuje się zmniejszenie<br />

m. in. stanu zapalnego i szybkości postępu uszkodzenia<br />

stawów mierzonego radiologicznie [38].<br />

Ostatnim z leków biologicznych anty-TNF-α, stosowanym<br />

w leczeniu pacjentów chorych na reumatoidalne zapalenie<br />

stawów jest etanercept. Lek ten uzyskano dzięki<br />

połączeniu dwóch ludzkich receptorów p75 TNF-α z fragmentem<br />

Fc ludzkiej IgG1 [5, 28, 34]. Etanercept poprzez<br />

blokowanie dwóch z trzech miejsc wiążących w cząsteczce<br />

TNF-α, uniemożliwia jego wiązanie się z receptorami związanymi<br />

z błoną komórkową [23].<br />

Odległe badania skuteczności oraz tolerancji stosowania<br />

etanerceptu u osób chorych na reumatoidalne zapalenie stawów<br />

wykazały jego dużą skuteczność przeciwzapalną oraz<br />

zdolność hamowania postępu zmian radiologicznych [23].<br />

Terapia lekami biologicznymi jest najczęściej skojarzona<br />

z podawaniem metotreksatu, w wyjątkowych sytuacjach<br />

– ze stosowaniem innych leków immunosupresyjnych lub<br />

modyfikujących przebieg choroby [5]. Leki antycytokinowe<br />

– za wyjątkiem infliksymabu – można również stosować<br />

w monoterapii, jednakże taki sposób podawania pacjentom<br />

tych leków zmniejsza ich skuteczność terapeutyczną [5].<br />

W leczeniu osób chorych na reumatoidalne zapalenie<br />

stawów – oprócz wyżej opisanych leków – stosuje się też<br />

i inne leki biologiczne, takie jak: inhibitor interleukiny 1<br />

(anakinra), inhibitor receptora interleukiny 6 (tocilizumab),<br />

hamujące czynność limfocytów B (rituksymab) oraz hamujące<br />

sygnał stymulujący aktywację limfocytów T (abatacept)<br />

[28, 34, 35, 39, 40].<br />

Inhibitor interleukiny 1 – anakinra jest rekombinowanym,<br />

nieglikozylowanym homologiem jej receptora<br />

(IL-1Ra). Wskazaniem do zastosowania anakinry u osób<br />

chorych na reumatoidalne zapalenie stawów jest przede<br />

wszystkim aktywna postać tej choroby, przy jednoczesnym<br />

stwierdzeniu nieskuteczności innych leków modyfikujących<br />

przebieg choroby, w tym także inhibitorów TNF-α. Po zastosowaniu<br />

anakinry u pacjentów chorych na reumatoidalne<br />

zapalenie stawów obserwuje się zarówno zmniejszenie aktywności<br />

procesu zapalnego, jak i postępu zmian nadżerkowych<br />

w stawach [28, 34]. Lek ten nie jest jeszcze zarejestrowany<br />

w Polsce do leczenia osób chorych na reumatoidalne<br />

zapalenie stawów.<br />

I FAZA LECZENIA REUMATOIDALNEGO ZAPALENIA STAWÓW<br />

Brak przeciwwskazań do<br />

stosowania metotreksatu<br />

Kliniczne rozpoznanie<br />

reumatoidalnego zapalenia stawów<br />

Przeciwwskazania do<br />

stosowania metotreksatu<br />

Rozpoczęcie podawania<br />

metotreksatu<br />

Wprowadzenie na krótki czas do<br />

leczenia glikokortykosteroidów<br />

– małej lub dużej dawce<br />

± ±<br />

Rozpoczęcie podawania<br />

leflunomidu, domięśniowo<br />

preparatu soli złota lub<br />

sulfosalazyny<br />

Niepowodzenie w I fazie leczenia<br />

Należy rozpocząć II fazę leczenia<br />

Nie<br />

Osiągnięcie celu leczenia*<br />

w ciągu 3 – 6 miesięcy<br />

Tak<br />

Kontynuowanie<br />

dotychczasowego<br />

leczenie<br />

64


copyright © 2010 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN 1425-5073<br />

II FAZA LECZENIA REUMATOIDALNEGO ZAPALENIA STAWÓW<br />

II FAZA LECZENIA REUMATOIDALNEGO ZAPALENIA STAWÓW<br />

Występowanie niekorzystnych<br />

Brak niekorzystnych<br />

czynników prognostycznych tj.: Niepowodzenie lub nieskuteczność i/lub<br />

czynników prognostycznych<br />

Występowanie niekorzystnych<br />

toksyczność w I fazie leczenia<br />

Brak niekorzystnych<br />

RF/ aCCP (w<br />

czynników prognostycznych tj.:<br />

wysokim stężeniu),<br />

Niepowodzenie lub nieskuteczność i/lub<br />

czynników prognostycznych<br />

bardzo wysoka RF/ aCCP (w<br />

toksyczność w I fazie leczenia<br />

aktywność choroby, wysokim stężeniu),<br />

wczesne uszkodzenie bardzo wysoka<br />

stawów aktywność choroby,<br />

Zastosowanie drugiego<br />

wczesne uszkodzenie<br />

syntetycznego LMPCh:<br />

Włączenie do leczenia stawów<br />

leku biologicznego<br />

Osiągnięcie celu leczenia* leflunomidu, metotreksatu Zastosowanie lub soli złota drugiego<br />

Nie<br />

w ciągu 3 – 6 miesięcy (w iniekcji domięśniowej) syntetycznego w monoterapii LMPCh:<br />

– zwłaszcza inhibitora Włączenie TNF-α do leczenia<br />

lub ewentualnie w terapii skojarzonej<br />

leku biologicznego<br />

Osiągnięcie celu leczenia* leflunomidu, metotreksatu lub soli złota<br />

Nie<br />

w ciągu 3 – 6 miesięcy (z lub bez glikokortykosteroidem)<br />

(w iniekcji domięśniowej) w monoterapii<br />

– zwłaszcza inhibitora TNF-α<br />

lub ewentualnie w terapii skojarzonej<br />

(z lub bez glikokortykosteroidem)<br />

Niepowodzenie w II fazie leczenia Nie<br />

Należy rozpocząć III fazę leczenia<br />

Niepowodzenie w II fazie leczenia<br />

Należy rozpocząć III fazę leczenia<br />

Osiągnięcie celu leczenia*<br />

w ciągu 3 – 6 miesięcy<br />

Nie<br />

Tak<br />

Osiągnięcie celu leczenia*<br />

w ciągu 3 – 6 miesięcy<br />

Kontynuowanie<br />

dotychczasowego<br />

Tak<br />

leczenie Kontynuowanie<br />

dotychczasowego<br />

leczenie<br />

III FAZA LECZENIA REUMATOIDALNEGO ZAPALENIA STAWÓW<br />

III FAZA LECZENIA REUMATOIDALNEGO ZAPALENIA STAWÓW<br />

Lek biologiczny i/lub<br />

syntetyczny LMPCh<br />

Lek biologiczny Niepowodzenie i/lub lub nieskuteczność i/lub<br />

syntetyczny LMPCh toksyczność w II fazie leczenia<br />

Niepowodzenie lub nieskuteczność i/lub<br />

toksyczność w II fazie leczenia<br />

Zmiana leczenia biologicznego:<br />

zamienić dotychczas stosowany<br />

inhibitor TNF-α na Zmiana inny (+ leczenia LMPCh) biologicznego:<br />

Tak<br />

lub zamienić dotychczas stosowany Osiągnięcie celu leczenia*<br />

zastąpić inhibitor TNF-α TNF: na inny (+ LMPCh) w ciągu 3 – 6 miesięcy<br />

Tak<br />

abataceptem (+ LMPCh) lub lub<br />

Osiągnięcie celu leczenia*<br />

rituksymabem (+ LMPCh) zastąpić lub inhibitor TNF:<br />

w ciągu 3 – 6 miesięcy<br />

tocilizumabem (+/- abataceptem LMPCh) (+ LMPCh) lub<br />

Kontynuowanie<br />

Nie<br />

rituksymabem (+ LMPCh) lub<br />

dotychczasowego<br />

tocilizumabem (+/- LMPCh)<br />

leczenie Kontynuowanie<br />

Nie<br />

dotychczasowego<br />

* – cel leczenia – remisja kliniczna lub jeśli nie można jej uzyskać – to niska aktywność choroby leczenie<br />

LMPCh – leki modyfikujące przebieg choroby<br />

TNF-α – czynnik martwicy nowotworów<br />

RF – czynnik reumatoidalny<br />

aCCP – przeciwciała przeciwko cyklicznym cytrulinowanym peptydom<br />

Ryc. 1. Schemat leczenia osób chorych na reumatoidalne zapalenie stawów, oparty na zaleceniach Europejskiej Ligi do<br />

Walki z Reumatyzmem, wg [42,43], zmodyfikowano.<br />

Tocilizumab to humanizowane przeciwciało monoklonalne,<br />

biorące udział w hamowaniu biologicznego działania<br />

interleukiny 6, poprzez wiązanie się zarówno z rozpuszczalnymi,<br />

jak i ulegającymi ekspresji w błonach komórkowych<br />

receptorami IL-6 (IL-6R). W związku z powyższym, lek ten<br />

zmniejsza udział IL-6 w rozwoju procesu zapalnego zarów-<br />

65


Farm Przegl Nauk, 2010, 12<br />

no w stawach, jak i innych narządach, w przebiegu reumatoidalnego<br />

zapalenia stawów [35].<br />

Rituksymab jest chimerycznym przeciwciałem monoklonalnym<br />

przeciwko CD20, będącym immunoglobuliną<br />

IgG1k, której cząsteczka składa się z łańcuchów lekkich<br />

mysich i łańcuchów ciężkich pochodzenia ludzkiego. Stosowanie<br />

tego preparatu u osób chorych na reumatoidalne zapalenie<br />

stawów powoduje zmniejszenie aktywności procesu<br />

zapalnego w stawach. Rituksymab może być stosowany zarówno<br />

w monoterapii, a także w skojarzeniu z metotreksatem<br />

lub cyklofosfamidem [28, 34, 40].<br />

Abatacept, określany również jako CTLA-4lg to nowy<br />

lek klasy selektywnych modulatorów kostymulacji limfocytów<br />

T. Lek ten jest rozpuszczalnym rekombinowanym białkiem<br />

fuzyjnym, które wpływa hamująco na interakcje kostymulujące<br />

pomiędzy receptorem CD28 i ligandami CD80/<br />

CD86, co przeciwdziała aktywacji limfotytów T. Abatacept<br />

– w odróżnieniu od inhibitorów TNF-α – nie neutralizuje<br />

bezpośrednio cytokin prozapalnych, ale swoiście hamuje<br />

aktywację limfocytów T. Wskazaniem do podania abataceptu<br />

jest umiarkowana lub ciężka postać reumatoidalnego<br />

zapalenia stawów, z niedostateczną odpowiedzią na jeden lub<br />

więcej leków modyfikujących przebieg choroby, takich jak<br />

metotreksat lub inhibitor TNF-α. Abatacept zmniejsza przede<br />

wszystkim progresję zmian strukturalnych w stawach [39, 41].<br />

Podsumowanie<br />

Odpowiednio dobrana i wcześnie włączona terapia lekami<br />

modyfikującymi przebieg choroby skutecznie hamuje<br />

proces zapalny, powstawanie nadżerek oraz zapobiega<br />

uszkodzeniu tkanek i niepełnoprawności w przebiegu reumatoidalnego<br />

zapalenia stawów.<br />

W 2010 roku Europejska Liga do Walki z Chorobami<br />

Reumatycznymi opracowała nowe zalecenia dotyczące leczenia<br />

osób chorych na reumatoidalne zapalenie stawów<br />

klasycznymi (syntetycznymi) i biologicznymi lekami przeciwreumatycznymi<br />

modyfikującymi przebieg choroby (Ryc.<br />

1) [42, 43]. W zaleceniach tych zwrócono szczególną uwagę<br />

na rozpoczęcie leczenia osób chorych na reumatoidalne<br />

zapalenie stawów syntetycznymi LMPCh, niezwłocznie po<br />

rozpoznaniu tej choroby. Grupa ekspertów ELUAR stwierdziła,<br />

że każde opóźnienie w zażywaniu leków modyfikujących<br />

przebieg choroby u pacjentów chorych na reumatoidalne<br />

zapalenie stawów pogarsza ich rokowania [42,<br />

43]. W aktualnych zaleceniach Europejskiej Ligi do Walki<br />

z Chorobami Reumatycznymi zwrócono również szczególną<br />

uwagę na metotreksat, jako lek tzw. pierwszego rzutu,<br />

zarówno w monoterapii, jak i leczeniu skojarzonym, co wynika<br />

ze skuteczności i względnego bezpieczeństwa stosowania<br />

tego leku [43].<br />

Piśmiennictwo<br />

1.<br />

2.<br />

Lee DM, Weinblatt ME. Rheumatoid arthritis. Lancet<br />

2001; 358: 903-911.<br />

Olewicz-Gawlik A, Hrycaj P. Jakość życia chorych<br />

na reumatoidalne zapalenie stawów – badania własne<br />

i przegląd literatury. Reumatologia 2007; 45(6):<br />

346-349.<br />

3. Wisłowska M, Jakubicz D, Olczyk-Wrochna K. Znaczenie<br />

układu OPG/RANKL/ RANK w destrukcji kości<br />

w przebiegu reumatoidalnego zapalenia stawów. Reumatologia<br />

2009; 47(2): 67-74.<br />

4. Filipowicz-Sosnowska A, Stanisławska-Biernat E, Zubrzycka-Sienkiewicz<br />

A. Reumatoidalne zapalenie stawów.<br />

Reumatologia 2004; 42: 1-16.<br />

5. Tłustochowicz W i wsp. Stanowisko Zespołu Ekspertów<br />

Konsultanta Krajowego ds. Reumatologii w sprawie<br />

diagnostyki i terapii reumatoidalnego zapalenia stawów.<br />

Reumatologia 2008; 46: 111-114.<br />

6. Onozaki K. Etiological and biological aspects of cigarette<br />

smoking in rheumatoid arthritis. Inflamm Allergy<br />

Drug Targets 2009; 8(5): 364-368.<br />

7. Barancewicz-Łosek M, Berny-Moreno J. Zmiany skórne<br />

w przebiegu reumatoidalnego zapalenia stawów.<br />

Post. Derm. Alergol XXI 2004; 6: 300-305.<br />

8. Tobón GJ, Youinou P, Saraux A. The environment, geoepidemiology,<br />

and autoimmune disease: Rheumatoid<br />

arthritis. J Autoimmun. 2010; 9: A288-A292.<br />

9. Trefler J, Paradowska-Gorycka A, Matyska-Piekarska<br />

E, Rell-Bakalarska M, Wojciechowska B, Łącki JK.<br />

Wpływ czynników genetycznych na rozwój i ciężkość<br />

przebiegu reumatoidalnego zapalenia stawów – część I.<br />

Pol Merk Lek 2009; 27 (158): 157-160.<br />

10. Trefler J, Paradowska-Gorycka A, Łącki JK. Wpływ<br />

czynników genetycznych na rozwój i ciężkość przebiegu<br />

reumatoidalnego zapalenia stawów – część II. Pol<br />

Merk Lek 2009; 27(158): 161-165.<br />

11. Alamanos Y, Drosos AA. Epidemiology of adult rheumatoid<br />

arthritis. Autoimmun Rev 2005; 4(3): 130-136.<br />

12. Orozco G, Rueda B, Martin J. Genetic basis of rheumatoid<br />

arthritis. Biomed Pharmacother 2006; 60(10): 656-662.<br />

13. Orozco G, Barton A. Update on the genetic risk factors<br />

for rheumatoid arthritis. Expert Rev Clin Immunol.<br />

2010; 6(1): 61-75.<br />

14. Matyska-Piekarska E, Łuszczewski A, Łącki J, Wawer<br />

I. Rola stresu oksydacyjnego w patogenezie reumatoidalnego<br />

zapalenia stawów. Postepy Hig Med Dosw<br />

2006; 60: 617-623.<br />

15. Aletaha D et al. 2010 rheumatoid arthritis classification<br />

criteria: an American College of Rheumatology/European<br />

League Againts Rheumatism collaborative initiative.<br />

Ann Rheum Dis 2010; 69: 964-975.<br />

16. Filipowicz-Sosnowska A, Przygodzka M. Diagnostyka<br />

wczesnego reumatoidalnego zapalenia stawów (rzs) w świetle<br />

współczesnych danych. Przew Lek 2001; 4(4): 12-18.<br />

17. Saraux A et al. Ability of the American College of Rheumatology<br />

1987 criteria to predict rheumatoid arthritis in patients<br />

with early arthritis and classification of these patients<br />

two years later. Arthritis Rheum 2001; 44(11): 2485-2491.<br />

18. Arnett FC et al. The American Rheumatism Association<br />

1987 revised criteria for the classification of rheumatoid<br />

arthritis. Arthritis Rheum 1988; 31(3): 315-324.<br />

19. Banal F, Dougados M, Combescure C, Gossec L. Sensitivity<br />

and specificity of the American College of Rheumatology<br />

1987 criteria for the diagnosis of rheumatoid<br />

arthritis according to disease duration: a systematic literature<br />

review and meta-analysis. Ann Rheum Dis 2009;<br />

68(7): 1184-1191.<br />

66


copyright © 2010 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN 1425-5073<br />

20. Filipowicz-Sosnowska A, Stanisławska-Biernat E, Zubrzycka-Sienkiewicz<br />

A. Reumatoidalne zapalenie stawów.<br />

Reumatologia 2004; 42(1): 1-16.<br />

21. Zimmermann-Górska I. Reumatologia kliniczna. Warszawa:<br />

Wydawnictwo Lekarskie PZWL; 2008.<br />

22. Kuligowska M, Odrowąż-Sypniewska G. Nowe standardy<br />

laboratoryjne w diagnostyce i monitorowaniu<br />

progresji zmian kostno-stawowych w reumatoidalnym<br />

zapaleniu stawów. Voice 2007; 2(16): 14-19.<br />

23. Filipowicz-Sosnowska A. Reumatoidalne zapalenie<br />

stawów (rzs) – współczesne leczenie. Przew Lek 2002;<br />

5(10): 32-41.<br />

24. Ringold S, Singer NG. Measures of disease activity in<br />

rheumatoid arthritis: a clinician’s guide. Curr Rheum<br />

Rev 2008; 4: 259-265.<br />

25. Wisłowska M, Kalińska I, Olczyk-Kwiecień B. Stare<br />

i nowe metody oceny aktywności choroby, stopnia<br />

uszkodzenia tkanek i utraty funkcji w reumatoidalnym<br />

zapaleniu stawów. Prob Lek 2006: 45(2): 52-56.<br />

26. Ranganath VK, Khanna D, Paulus HE. ACR remission<br />

criteria and response criteria. Clin Exp Rheumatol 2006;<br />

24(6): S-14-21.<br />

27. Mäkinen H, Kautiainen H, Hannonen P, Sokka T. Is DAS28<br />

an appropriate tool to assess remission in rheumatoid arthritis?<br />

Ann Rheum Dis 2005; 64(10): 1410-1413.<br />

28. Pluta R, Jankowski A, Han S. Ketoprofen jako lek z wyboru<br />

w reumatoidalnym zapaleniu stawów. Farm Przeg<br />

Nauk 2008; 11-12: 14-17.<br />

29. Zimmermann-Górska I. Współczesne podejście do leczenia<br />

reumatoidalnego zapalenia stawów. Alerg Astma<br />

Immun 1999; 4: 83-90.<br />

30. Minaur NJ, Jefferiss C, Bhalla AK, Beresford JN. Methotrexate<br />

in the treatment of rheumatoid arthritis. I. In<br />

vitro effects on cells of the osteoblast lineage. Rheumatology<br />

(Oxford) 2002 ; 41(7): 735-740.<br />

31. Katchamart W, Trudeau J, Phumethum V, Bombardier<br />

C. Methotrexate monotherapy versus methotrexate<br />

combination therapy with non-biologic disease<br />

modifying anti-rheumatic drugs for rheumatoid arthritis.<br />

Cochrane Database Syst Rev 2010; 14 (4):<br />

495-502.<br />

data otrzymania pracy: 30.11.2010 r.<br />

data akceptacji do druku: 06.12.2010 r.<br />

32. Katchamart W, Trudeau J, Phumethum V, Bombardier<br />

C. Efficacy and toxicity of methotrexate (MTX) monotherapy<br />

versus MTX combination therapy with non-biological<br />

disease-modifying antirheumatic drugs in rheumatoid<br />

arthritis: a systematic review and meta-analysis.<br />

Ann Rheum Dis 2009; 68(7): 1105-1112.<br />

33. Sharp JT, Strand V, Leung H, Hurley F, Loew-Friedrich I.<br />

Treatment with leflunomide slows radiographic progression<br />

of rheumatoid arthritis: results from three randomized controlled<br />

trials of leflunomide in patients with active rheumatoid<br />

arthritis. Leflunomide Rheumatoid Arthritis Investigators<br />

Group. Arthritis Rheum 2000; 43(3): 495-505.<br />

34. Zimmermann-Górska I. Zastosowanie leków biologicznych<br />

w chorobach reumatycznych. Przew Lek 2007; 3: 40-47.<br />

35. Zimmermann-Górska I. Postępy w diagnostyce i terapii<br />

w reumatologii. Przew Lek 2008; 1: 124-128.<br />

36. Głuszko P. Wpływ leczenia biologicznego na metabolizm<br />

kostny chorych na reumatoidalne zapalenie stawów<br />

i zesztywniające zapalenie stawów kręgosłupa.<br />

Pol J Endocrinol 2009; 60(2): 115-122.<br />

37. Kay J, Rahman MU. Golimumab: a novel human anti-TNF-alfa<br />

monoclonal antibody for the treatment of<br />

rheumatoid arthritis, ankylosing spondylitis, and psoriatic<br />

arthritis. Core Evid 2010; 15(4): 159-170.<br />

38. Mittal M, Raychaudhuri SP. Golimumab and certolizumab:<br />

the two new anti-tumor necrosis factor kids on the block.<br />

Indian J Dermatol Venereol Leprol 2010; 76(6) 602-608.<br />

39. Maxwell L, Singh JA. Abatacept for rheumatoid arthritis:<br />

a Cochrane systematic review. J Rheumatol 2010;<br />

37(2): 234-245.<br />

40. Bagust A et al. Rituximab for the treatment of rheumatoid<br />

arthritis. Health Technol Assess 2009; 13(2): 23-29.<br />

41. Wiland P, Kowalewska B, Roszkowska E, Szechińska J.<br />

Rola abataceptu w leczeniu reumatoidalnego zapalenia<br />

stawów. Reumatologia 2007; 45(4): 205-214.<br />

42. Smolen J S et al. ELUAR recommendations for the<br />

management of rheumatoid arthritis with synthetic and<br />

biological disease-modifying antirheumatic drugs. Ann<br />

Rheum. Dis 2010; 69: 964-975.<br />

43. Smolen J S et al. Treating rheumatoid arthritis to target:<br />

recommendations of an international task force. Ann<br />

Rhum Dis 2010; 69: 631-637.<br />

Adres do korespondencji:<br />

dr n. med. Agnieszka Jura-Półtorak<br />

Katedra i Zakład Chemii Klinicznej i Diagnostyki Laboratoryjnej<br />

Wydział <strong>Farmaceutyczny</strong> z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej<br />

Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach<br />

ul. Jedności 8<br />

41-200 Sosnowiec<br />

Tel. +48 32 364 11 50<br />

e-mail: ajura@sum.edu.pl<br />

67


Farm Przegl Nauk, 2010, 12<br />

INFORMATION FOR AUTHORS AND GUIDELINES FOR THE PREPARATION OF<br />

MANUSCRIPTS FOR THE SCIENTIFIC REVIEW IN PHARMACY<br />

1. SCIENTIFIC REVIEW IN PHARMACY is a peer-reviewed<br />

transdisciplinary journal covering the fields of pharmacy, medicine<br />

and related sciences. The journal publishes conference<br />

reports and materials, conference announcements, as well as<br />

letters to the Editor.<br />

2. All manuscripts should be sent to the Editor, both in a printed<br />

and an electronic form. Electronic versions of articles are to be<br />

sent to kolegium.redakcyjne@kwiecinski.pl or supplied on<br />

CD-ROM disks. Printed copies (together with tables, diagrams<br />

and figures) should be addressed to:<br />

Scientific Review in Pharmacy<br />

41-200 Sosnowiec<br />

ul. Jedności 8<br />

Tel: +48 32 364 11 50, +48 514 342 345<br />

Fax: +48 32 364 11 58<br />

Disk label should contain the first name(s) and surname(s)<br />

of the Author(s), and the title of the paper. Text and graphics<br />

should be included in separate files. Do not paste pictures and<br />

graphics to text files. The Editor advises to use Star Office,<br />

Word, or Word Perfect. The acceptable graphics format is *.<br />

TIFF, color: CMYK resolution: 300 dpi.<br />

3. All submitted manuscripts are reviewed initially by the Editorin-Chief.<br />

The Authors are encouraged to suggest their reviewers,<br />

however the final selection of a reviewer is up to the Editorial<br />

Board. The Editor-in-Chief reserves the right to correct or<br />

abbreviate the text (after the Author’s approval).<br />

Authors are requested to resubmit the revised manuscript<br />

within four weeks. Papers that are not resubmitted within<br />

four weeks will be treated as a new submission.<br />

The manuscript that has been rejected by the Scientific<br />

Review in Pharmacy should not be resubmitted.<br />

4. A cover letter should be included with the manuscript, containing<br />

a declaration that the manuscript has not been previously<br />

published in print or electronic format and is not under consideration<br />

by another journal or electronic medium, signed by all<br />

the Authors. It should also include written approval from the<br />

head of the institution in which the study was conducted.<br />

5. All human and animal research will have obtained ethical consent<br />

from the local Bioethical or Ethical Committee.<br />

6. The material sent in and the review will remain among the<br />

documentation of the Board of Editors.<br />

7. Editor purchases, on the basis of exclusiveness, the whole<br />

of the copyrights for the published papers (including the right<br />

to publishing in print, on electronic media, such as CD-ROM<br />

disks, and on the Internet). Reprinting the paper summaries is<br />

allowed without any written permission of the Editor.<br />

8. Instructions for authors:<br />

8.1. Manuscript Page Setup<br />

• Paper: white, A4 format.<br />

• Margins: 2.5 cm (top, left, right, bottom)<br />

• Font: Times New Roman, no smaller than 12 points.<br />

• Text: Double-spaced, one side of the page only.<br />

• Numbering: Insert page numbers at bottom right of each<br />

page.<br />

• Paragraphs: Indent first line 12.7 mm. Do not use an extra<br />

line space between paragraphs.<br />

• Subheads: All subheads should be flush with the left margin,<br />

with one line above. Indent first line after a subhead. Use an<br />

extra line space between the subhead and the text.<br />

• Title or Heading of the article: boldface, on separate<br />

line.<br />

• Second-level subhead: boldface, on separate line.<br />

• Third-level subhead: italic, on separate line.<br />

8.2. Organization of Manuscript<br />

• Title page should include: submission date and Author(s)<br />

full names, i.e. first name(s) and surname(s), Authors’<br />

full current affiliations (for papers with multiply authors,<br />

please e<strong>numer</strong>ate the authors and their affiliations in the<br />

following way: Author 1 , Author 2 , etc; 1 Affiliation, 2 Affiliation,<br />

etc.). Affiliations should contain the full name of the institution.<br />

One corresponding author must be designated for<br />

papers with coauthors. At the bottom of the page the full<br />

name, academic degrees/titles, and address of the corresponding<br />

author should be given, including the telephone<br />

number, fax number and/or e-mail address. If research<br />

has been funded, please indicate the source of funding<br />

(including grant index/symbol, grant agencies, corporations,<br />

or sponsors).<br />

• The second page should include an abstract (150-250<br />

words). The abstract must be self-contained, and must not<br />

require reference to the paper to be understood. The abstract<br />

should present objectives and scope of the study or<br />

reasons for writing the paper. The methods and techniques<br />

or approaches should be described only to the extent necessary<br />

for comprehension. The findings and conclusions<br />

should be concise and informative. The abstract should<br />

be followed by the key words consistent with the Medical<br />

Subject Headings Index Medicus, and should not contain<br />

unfamiliar terms that are not defined, undefined acronyms<br />

and reference citations. Neither displayed equations or<br />

lists should appear in the abstract.<br />

• Body text should be organized as follows:<br />

original paper - introduction, material and methods descriptions,<br />

research results, discussion;<br />

review papers – free structure;<br />

case studies – introduction (motivation for the study), case<br />

descriptions, discussion of the characteristic symptoms,<br />

treatment results etc.<br />

• Figures (diagrams, drawings, color or black-and-white<br />

photographs) should be put into a separate envelope. On<br />

each figure there should be its number (Arabic <strong>numer</strong>als),<br />

the name(s) of the author(s) paper title, and “top” marking.<br />

Figure captions should be placed on separate pages and<br />

numbered consecutively using Arabic <strong>numer</strong>als. Previously<br />

published visual materials should be supplied together<br />

with the written consent of the Publisher for reprint.<br />

• Tables, each on a separate page, should be numbered<br />

using Roman <strong>numer</strong>als and preceded by their captions.<br />

Table captions should be placed on separate pages, numbered<br />

using Roman <strong>numer</strong>als.<br />

• The papers should not exceed the following limitations:<br />

original and review work – 10 pages and others – 5 pages.<br />

8.3. References to the works cited should be presented at the<br />

end of the paper and arranged according to the sequence<br />

of citations in the body text. The acronyms for journal titles<br />

should be used according to Index Medicus. Each entry,<br />

starting with a new line, should be given a number and<br />

must be presented as follows:<br />

• journal citation:<br />

Varga J, Abraham D. Systemic sclerosis: a prototypic<br />

multisystem fibrotic disorder. J Clin Invest 2007; 117:<br />

557-67.<br />

If there are more than three authors, the name of the first<br />

one should be given, followed by an ,,et al” annotation.<br />

Komosińska-Vassev K et al. Graves’ disease-associated<br />

changes in the serum lysosomal glycosidases activity and<br />

glycosoaminoglycan content. Clin Chim Acta 2003; 331:<br />

97-102.<br />

• the specific chapter:<br />

Rodwell VW. Białka: struktura i właściwości. Biochemia<br />

Harpera. Murray RK et al. Wydawnictwo Lekarskie PZWL.<br />

Warszawa 1994, 59-69.<br />

• monograph:<br />

Bańkowski E. Biochemia. Urban & Partner. Wroclaw<br />

2004.<br />

References to the works cited within the text should be numbered<br />

using Arabic <strong>numer</strong>als and placed between brackets,<br />

e.g. [1]. The references should not exceed the following limitations:<br />

original work – 20, review – 30 and others – 10 bibliography<br />

entries.<br />

68


copyright © 2010 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN 1425-5073<br />

REGULAMIN REDAGOWANIA PRAC W FARMACEUTYCZNYM PRZEGLĄDZIE NAUKOWYM<br />

1. FARMACEUTYCZNY PRZEGLĄD NAUKOWY publikuje recenzowane<br />

prace oryginalne – doświadczalne, kliniczne oraz poglądowe,<br />

z zakresu nauk: farmaceutycznych, medycznych i pokrewnych.<br />

Ponadto, czasopismo zamieszcza informacje na temat<br />

konferencji, zjazdów i kongresów, jak również listy do Redakcji.<br />

2. Manuskrypt w języku polskim lub angielskim należy przesyłać<br />

w formie elektronicznej na adres: kolegium.redakcyjne@<br />

kwiecinski.pl (w wyjątkowych przypadkach na dysku CD-<br />

ROM) oraz – w jednym egzemplarzu wydruku komputerowego<br />

(z tabelami, wykresami i rycinami) na adres Redakcji:<br />

<strong>Farmaceutyczny</strong> Przegląd <strong>Naukowy</strong><br />

41-200 Sosnowiec<br />

ul. Jedności 8<br />

Tel: +48 32 364 11 50, +48 514 342 345<br />

Fax: +48 32 364 11 58<br />

Opis dysku powinien zawierać imię i nazwisko autora(ów)<br />

i tytuł pracy. Teksty i grafiki powinny tworzyć osobne zbiory.<br />

Nie należy umieszczać rycin i fotografii w plikach tekstowych.<br />

Redakcja zaleca użycie edytorów tekstów: Star Office, Word,<br />

Word Perfect. Akceptowany format dla grafiki to *.TIFF, kolor:<br />

CMYK, rozdzielczość 300 dpi.<br />

3. Manuskrypty podlegają ocenie przez recenzentów wyznaczonych<br />

każdorazowo przez Redaktora Naczelnego. Zachęca się<br />

autorów do proponowania nazwisk recenzentów. Redakcja<br />

zastrzega sobie prawo do ostatecznego wyboru recenzenta,<br />

jak również dokonywania poprawek i skrótów tekstu (w porozumieniu<br />

z autorem).<br />

Autorzy proszeni są o odesłanie poprawionego manuskryptu,<br />

zgodnie z uwagami recenzenta, w terminie nieprzekraczającym<br />

czterech tygodni. W przeciwnym razie<br />

praca będzie traktowana jako nowa publikacja.<br />

Manuskrypt, który został odrzucony przez recenzenta nie<br />

może być ponownie przedkładany Redakcji Farmaceutycznego<br />

Przeglądu Naukowego.<br />

4. Do pracy należy dołączyć oświadczenie, że praca nie była<br />

uprzednio publikowana ani nie została wysłana do redakcji<br />

innego czasopisma. Ponadto, oświadczenie powinno zawierać<br />

również podpisy wszystkich autorów pracy oraz – zgodę<br />

Kierownika Jednostki, skąd praca pochodzi, na zamieszczenie<br />

publikacji w czasopiśmie.<br />

5. Wszystkie badania prowadzone na ludziach lub zwierzętach, które<br />

są przedmiotem pracy naukowej, opisanej w manuskrypcie, muszą<br />

mieć akceptację, odpowiednio, Komisji Bioetycznej lub Etycznej.<br />

6. Przesłane materiały wraz z recenzją pozostają w dokumentacji<br />

Redakcji.<br />

7. Wydawca nabywa na zasadzie wyłączności ogół praw autorskich<br />

do wydrukowanych prac (w tym prawo do wydania drukiem, na<br />

nośnikach elektronicznych CD i innych oraz w Internecie). Dopuszcza<br />

się natomiast drukowanie streszczeń bez zgody Wydawcy.<br />

8. Instrukcje dla autorów<br />

8.1. Wymagania dotyczące przygotowania manuskryptu:<br />

• Maszynopis powinien być drukowany jednostronnie, na<br />

białym papierze formatu A4, z zachowaniem podwójnego<br />

odstępu między kolejnymi wierszami.<br />

• Marginesy – 2,5 cm (górny, lewy, prawy i dolny).<br />

• Czcionka – styl: Times New Roman, rozmiar: 12 pt.<br />

• Numeracja stron – kolejne <strong>numer</strong>y stron, począwszy od<br />

strony tytułowej powinny być umieszczone w prawym, dolnym<br />

rogu.<br />

• Akapit – wcięcie akapitu 12,7 mm. Nie wprowadzać dodatkowych<br />

odstępów pomiędzy kolejnymi akapitami.<br />

• Rozdział – wszystkie rozdziały powinny być wyrównane<br />

do lewego marginesu. Pomiędzy danym rozdziałem a tekstem<br />

należy wprowadzić jeden odstęp.<br />

• Tytuł pracy – powinien być napisany pogrubioną czcionką.<br />

• Tytuł rozdziału – powinien być napisany pogrubioną<br />

czcionką.<br />

• Tytuł podrozdziału – powinien być napisany pochyloną<br />

czcionką,<br />

8.2 Układ manuskryptu<br />

• Strona tytułowa powinna zawierać: imię i nazwisko autora-<br />

(ów) w pełnym brzmieniu – w przypadku prac wieloośrodkowych<br />

przy nazwiskach autorów należy zaznaczyć afiliację<br />

każdego z nich, w następujący sposób Autor 1 , Autor 2 ,<br />

…; 1 Afiliacja, 2 Afiliacja; tytuł pracy w języku polskim i angielskim,<br />

nazwę placówki naukowej skąd pochodzi praca.<br />

U dołu strony należy podać imię i nazwisko oraz adres,<br />

telefon i e-mail autora odpowiedzialnego za korespondencję,<br />

dotyczącą manuskryptu. W przypadku badań finansowanych<br />

prosimy o wskazanie źródła finansowania (w tym<br />

<strong>numer</strong>y dotacji grantów, dotacji agencji, dotacji spółek, lub<br />

sponsorów).<br />

• Druga strona manuskryptu powinna zawierać streszczenie<br />

(150-250 słów w języku polskim i angielskim), będące<br />

autonomiczną częścią pracy, w której nie można umieszczać<br />

odnośników literaturowych. Streszczenie powinno<br />

zawierać krótkie wprowadzenie, cel badania, podstawowe<br />

procedury (wybór badanych osób lub zwierząt doświadczalnych,<br />

metody badań), główne wyniki oraz wnioski. Pod<br />

streszczeniem należy umieścić słowa kluczowe w języku<br />

polskim i angielskim, zgodnie z Medical Subject Headings<br />

Index Medicus.<br />

• Tekst manuskryptu powinien być podzielony na rozdziały,<br />

według następującego schematu:<br />

prace oryginalne – wstęp, materiał i metody, wyniki badań,<br />

dyskusja oraz wnioski;<br />

prace poglądowe – struktura dowolna, podzielona na rozdziały<br />

i podrozdziały;<br />

prace kazuistyczne – wprowadzenie, opis przypadku/choroby,<br />

charakterystyczne objawy, rezultaty leczenia, itp.<br />

• Ryciny (wykresy, rysunki, fotografie czarno-białe i kolorowe)<br />

powinny być umieszczone w osobnej kopercie, po<strong>numer</strong>owane,<br />

opatrzone nazwiskiem autora i tytułem pracy,<br />

z zaznaczeniem „góra”, „dół”. Opisy rycin należy podać na<br />

oddzielnej stronie z <strong>numer</strong>ami ilustracji podanymi cyframi<br />

arabskimi. Materiały ilustracyjne, poprzednio publikowane,<br />

należy zaopatrzyć w pisemną zgodę Wydawcy na<br />

ponowną publikację.<br />

• Tabele, umieszczone każda na osobnej stronie, należy<br />

po<strong>numer</strong>ować cyframi rzymskimi i opatrzyć tytułami<br />

umieszczonymi nad tabelą. Opisy tabel należy podać na<br />

oddzielnej stronie z <strong>numer</strong>ami tabel, podanymi cyframi<br />

rzymskimi.<br />

• Zalecana objętość pracy oryginalnej i poglądowej powinna<br />

wynosić 10, a pozostałych – 5 stron.<br />

8.3 Piśmiennictwo powinno być ułożone wg kolejności cytowania<br />

w tekście pracy.<br />

Skróty tytułów czasopism powinny być zgodne z Index<br />

Medicus. Każda pozycja – pisana od nowego wiersza,<br />

powinna być opatrzona <strong>numer</strong>em oraz zredagowana<br />

zgodnie z niżej podanym przykładem:<br />

• czasopismo naukowe:<br />

np.: Varga J, Abraham D. Systemic sclerosis: a prototypic<br />

multisystem fibrotic<br />

disorder. J Clin Invest 2007; 117: 557-67.<br />

Jeżeli autorów jest więcej niż trzech, wówczas należy podać<br />

nazwisko pierwszego z nich, z dopiskiem „i wsp.”.<br />

np.: Komosińska-Vassev K i wsp. Graves’ disease-associated<br />

changes in the serum lysosomal glycosidases activity<br />

and the glycosaminoglycan content. Clin Chim Acta 2003;<br />

331: 97-102.<br />

• wydawnictwo zbiorowe:<br />

np.: Rodwell VW. Białka: struktura i właściwości. W: Biochemia<br />

Harpera. Red. Murray RK i wsp. Wydawnictwo Lekarskie<br />

PZWL. Warszawa 1994, 59-69.<br />

• monografia:<br />

np.: Bańkowski E. Biochemia. Urban & Partner. Wrocław<br />

2004.<br />

Powołania w tekście, umieszczone w nawiasach kwadratowych,<br />

powinny być oznaczone cyframi arabskimi, np. [1].<br />

Liczbę pozycji piśmiennictwa należy ograniczyć: w pracach<br />

oryginalnych do 20, w poglądowych do 30 i w pozostałych do<br />

10 pozycji.<br />

69

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!