Tag Archives: рак

У однієї з 8-ми жінок протягом їх життя діагностується рак грудей. Генетика, умови існування і вага можуть вплинути на ваш ризик розвитку цієї смертельної хвороби.

Рак грудей – як запобігти?

Читати далі…

Author: Angewandte Chemie International Edition
Published Date: 23 October 2017
Source / Publisher: Angewandte Chemie International Edition/Wiley-VCH
Copyright: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KgaA

Бактеріальні токсини, які виробляються в кишечнику

Патобіологія побічної дії антибіотиків.

Якщо ви захворіли на будь яку інфекцію, вам можуть призначити пеніцилін, або інший антибіотик, але потім ви можете отримати геморагічну діарею. Ця рідкісна, але вкрай неприємна побічна реакція може бути пов’язана з ентеротоксином тилівалін, що продукується звичайною кишковою бактерією. Австрійські вчені вивчили біосинтетичний шлях токсину. Їхні висновки дають важливу інформацію про патобіологію побічних реакцій антибіотиків та розкривають багатофункціональність бактеріальних токсинів.

Деякі бактерії чутливі до пеніциліну, але інші є стійкими до його дії. Після того як пацієнти проковтнули антибіотики, щоб знищити шкідливі мікроорганізми, їх власна кишкова мікробіота зазнає великих змін, що проявляється як шлунково-кишковий дисбаланс. Якщо індукований дисбаланс призводить до надмірного наростання бактерій, що утворюють токсини, то це може призвести до появи кишкових метаболічних захворювань. У міждисциплінарній співпраці Еллен Зехнер із Університету Граца, Австрія та її колеги досліджували роль стійких до пеніциліну ентеробактерій Klebsiella oxytoca у виникненні пов’язаному з антибіотиками геморагічного коліту (antibiotic-associated hemorrhagic colitis, AAHC).

Ентеротоксичний продукт тилівалін (Tilivalline) натурального походження.

Спочатку вчені ідентикували метаболіт тилівалін як критичний ентеротоксин, який у більш високих дозах пошкоджує кишковий епітелій і може викликати коліт. Дивно, що тилівалін має близьку хімічну структуру до класу метаболітів грунтових бактерій, які називаються пірролобензодіазепінами, які вже досліджені та застосовані в клінічних випробуваннях через їх протипухлинні властивості. Після ідентифікації генного кластера для синтезу тиливаліну вчені провели комплексні біомолекулярні та молекулярно-генетичні експерименти, щоб відстежити повний біосинтетичний шлях тіліваліну.

Сам тілівалін не має ДНК-руйнівної активності близьких за структурою протипухлинних антибіотиків, тому що хімічний сайт, що має вирішальне значення для інтерференції з ДНК, заблоковано. Проте, Зехнер та його колеги виявили, що блокуючий фрагмент, індол, входить до молекули  тільки на кінці біосинтетичного шляху. Тіліваліновий попередник без індолу, який тоді називався тіліміцином, виявився більш потужним цитотоксином, ніж тілівалін. Дивно, що кінцеве додавання індолу до тіліміцину відбувається спонтанно, без допомоги будь-якого ферменту. Це означає, що “Бактерії Klebsiella oxytoca здатні виробляти два пірролобензодіазепіни з різними функціональними можливостями залежно від наявності індолу”, – заявили вчені.

До речі, давно відомо, що синтез індолових сполук відбувається природно в кишечнику людини.
У кишечнику з амінокислоти триптофану мікроорганізми утворюють індол і скатол. Бактерії руйнують бічний ланцюг триптофану, залишаючи недоторканою кільцеву структуру. Індол утворюється в результаті відщеплення бактеріями бічного ланцюга, можливо, у вигляді серина або аланіну. Скатол і індол, які знов всмоктуються, є токсичними для організму та знешкоджуються в печінці в 2 етапи. Спочатку в результаті мікросомального окислення вони набувають гідроксильну групу. Так, індол переходить в індоксіл, а потім вступає в реакцію кон’югації з 3′-фосфоаденозин-5′-фосфосульфатом (ФАФС), утворюючи індоксілсульфатну кислоту, калієва сіль якої отримала назву тваринний індикан.

детоксиндол

Таким чином, обидва кінцеві результати, з’ясування біосинтетичного шляху та виявлення тіліміцину, стабільного проміжного метаболіту, який ще більш токсичний для клітин людини, мають важливі фізіологічні та фармакологічні наслідки. По-перше, краще розуміння патогенезу AAHC може призвести до нових схем лікування та стратегій, що дозволяють уникнути чи просто послабити побічні реакції на антибіотики. І, по-друге, незвичний метаболічний шлях Klebsiella oxytoca до антиканцерогенних структур може надихнути учених на розробку нових підходів до розробки протиракових препаратів.

Переклад та дизайн: Майстерний Хімік © 2017

A Trojan Horse for Cancer Cells

Source

Author: Angewandte Chemie International Edition
Published Date: 19 January 2016
Source / Publisher: Angewandte Chemie International Edition/Wiley-VCH
Copyright: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim
Killing Tumor Cells with a Fenton Reaction

Amorphous iron nanoparticles have a specific toxicity in tumor cells. In the journal Angewandte Chemie, Chinese scientists describe their design and synthesis of a special amorphous state of nanoparticulate iron, which can locally release reactive iron species in the acidic and hydrogen peroxide rich environment of cancer cells, providing new possibilities for theranostics and chemodynamic therapies.

Cancer cells are characterized by their relatively acidic cell environment and their production of significant amounts of hydrogen peroxide compared to healthy cells. Some chemodynamic approaches for cancer treatment thus employ the Fenton reaction, that is, iron ions reacting with the hydrogen peroxide to produce reactive oxygen species (ROS), which in turn can damage and destroy the cancer cells. However, the transport of iron ions to the target cells is problematic, and crystalline iron nanoparticles are not as effective.

Amorphous Iron Nanoparticles with Unique Properties

Jianlin Shi and Wenbo Bu and their groups at Shanghai Institute of Ceramics, in collaboration with Fudan University of Shanghai, China, have now prepared iron nanoparticles in an amorphous, glassy state. “Interestingly, the amorphous iron(0) nanoparticles present several unique physicochemical properties,” the scientists write, and: “The results confirm that the amorphous iron nanoparticles, hydrogen peroxide, and acidic conditions act synergistically to kill cells.”

In addition to their potential as drugs, other advantages are a good contrast for magnetic resonance imaging and the possibility of magnetic targeting. “Ideally, a perfect carrier should release its cargo at once when it is transferred from neutral to mildly acidic conditions, such as those in the tumor microenvironment,” the authors write. Using magnetic resonance imaging, they proved by in vitro and in vivo tests that the anticipated mechanism was working.

Magnetic targeting, on the other hand, enables drug delivery to the target tissue through magnetization. The scientists observed that “efficient magnetic targeting and retention had been achieved in vivo, providing a good basis for chemodynamic therapy.” However, they also say that future prospects will include surface modification of the particles to further improve the tumor-targeting performance. In a nutshell, Shi and Bu’s elegant “hubble bubble” approach, as they call it, has produced a tiny, highly effective Trojan horse for chemodynamic cancer therapy, as shown in mice. The preparation method features mild conditions and has prospects for other metals as well.

Synthesis of Iron Nanometallic Glasses and Their Application in Cancer Therapy by a Localized Fenton Reaction.
Chen Zhang, Wenbo Bu, Dalong Ni, Shenjian Zhang, Qing Li, Zhenwei Yao, Jiawen Zhang, Heliang Yao, Zheng Wang, Jianlin Shi.
Angew. Chem. Int. Ed 2016.    DOI: 10.1002/anie.201510031

 

Messenger of Death

Author: Anne Deveson
Published Date: 21 January 2016
Source / Publisher: Chemistry – A European Journal/Wiley-VCH
Copyright: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim

          Source

Breast cancer is the most commonly diagnosed malignancy and the deadliest among women worldwide. An interesting field in cancer-fighting research is immunotherapy, which does not aim to directly eliminate cancer cells, but to activate and enhance the immune system’s action against tumours.

In this field, Ramón Martínez-Máñez, University of València, Spain, Ana M. Jiménez-Lara, Instituto de Investigaciones Biomédicas A. Sols CSIC-UAM, Spain, and their collaborators are interested in the use of ligands for Toll-like receptors (TLRs) to potentiate immune stimulatory pathways. They designed a delivery system based on mesoporous silica nanoparticles capped with synthetic double stranded RNA (dsRNA) polyinosinic–polycytidylic acid. The nanoparticles were loaded with doxorubicin, a commonly used chemotherapeutic agent.

The team found that these dsRNA-conjugated nanoparticles can effectively target TLR3-expressing breast cancer cells. They cause a TLR3-mediated internalization of the nanoparticles that correlates with a caspase-dependent apoptosis (cell death) induction.

Targeting Innate Immunity with dsRNA-Conjugated Mesoporous Silica Nanoparticles Promotes Anti-Tumor Effects on Breast Cancer Cells.
Amelia Ultimo, Cristina Giménez, Pavel Bartovsky, Elena Aznar, Felix Sancenon, M. Dolores Marcos, Pedro Amorós, Ana R. Bernardo, Ramón Martínez-Máñez, Ana María JIménez-Lara, Jose R. Murguía,
Chem. Eur. J. 2015. DOI: 10.1002/chem.201504629

 

Бессмертные клетки HeLa

Анна Старокадомская (http://biomolecula.ru/content/689)

В большую науку эти клетки попали совершенно неожиданно. Они были взяты у женщины по имени Генриетта Лакс (HEnrietta LAcks), которая вскоре после этого умерла. Но культура клеток убившей ее опухоли оказалась незаменимым инструментом для ученых.

В биомедицинских исследованиях и при разработке новых видов лечения часто используют выращенные в лаборатории культуры человеческих клеток. Среди множества клеточных линий одна из самых известных — HeLa. Эти клетки, имитирующие организм человека in vitro («в пробирке»), «вечны» — они могут бесконечно делиться, результаты исследований с их использованием достоверно воспроизводятся в разных лабораториях. На своей поверхности они несут достаточно универсальный набор рецепторов, что позволяет использовать их для исследования действия различных веществ, от простых неорганических до белков и нуклеиновых кислот; они неприхотливы в культивировании и хорошо переносят заморозку и консервацию.

Читать дальше ▼