Search

Bersavine is the new bisbenzylisoquinoline alkaloid isolated from the Berberis vulgaris L. (Berberidaceae) plant. The results of cytotoxicity screening 48 h post-treatment showed that bersavine considerably inhibits the proliferation and viability of leukemic (Jurkat, MOLT-4), colon (HT-29), cervix (HeLa) and breast (MCF-7) cancer cells with IC50 values ranging from 8.1 to 11 mu M. The viability and proliferation of leukemic Jurkat and MOLT-4 cells were decreased after bersavine treatment in a time- and dose-dependent manner. Bersavine manifested concentration-dependent antiproliferative activity in human lung, breast, ovarian and hepatocellular carcinoma cell lines using a xCELLigence assay. Significantly higher percentages of MOLT-4 cells exposed to bersavine at 20 mu M for 24 h were arrested in the G1 phase of the cell cycle using the flow cytometry method. The higher percentage of apoptotic cells was measured after 24 h of bersavine treatment. The upregulation of p53 phosphorylated on Ser392 was detected during the progression of MOLT-4 cell apoptosis. Mechanistically, bersavine-induced apoptosis is an effect of increased activity of caspases, while reduced proliferation seems dependent on increased Chk1 Ser345 phosphorylation and decreased Rb Ser807/811 phosphorylation in human leukemic cells., Bersavin je nový bisbenzylisochinolinový alkaloid izolovaný z rostliny Berberis vulgaris L. (Berberidaceae). Výsledky cytotoxického screeningu po 48 hodinách ukázaly, že bersavin významně inhibuje proliferaci a životaschopnost leukemických (Jurkat, MOLT-4), tlustého střeva (HT-29), děložního čípku (HeLa) a karcinomu prsu (MCF-7) s hodnotami IC50 v rozmezí od 8,1 do 11 uM. Viabilita a proliferace leukemických buněk Jurkat a MOLT-4 byla po ovlivnění bersavinem snížena v závislosti na čase a dávce. Bersavin vykazoval na koncentraci závislou antiproliferativní aktivitu u lidských nádorových linií plic, prsu, vaječníků a hepatocelulárního karcinomu pomocí testu xCELLigence. Významně vyšší procento buněk MOLT-4 ovlivněných bersavinem v dávce 20 uM po dobu 24 hodin bylo zastaveno ve fázi G1 buněčného cyklu měřeného pomocí průtokové cytometrie. Vyšší procento apoptotických buněk bylo zjištěno za 24 hodin po ovlivnění bersavinem. Zvýšená exprese p53 fosforylovaného na Ser392 byla detekována během progrese apoptózy u buněk MOLT-4. Apoptóza indukovaná bersavinem je důsledkem zvýšené aktivity kaspáz, zatímco, snížená proliferace závisí pravděpodobně na zvýšené fosforylaci Chk1 Ser345 a snížené fosforylaci Rb Ser807 / 811 u lidských leukemických buněk.

Diplomová práce se zabývá cytotoxickou a antiproliferační aktivitou vybraných isochinolinových alkaloidů chelidonin, homochelidonin, berbamin a bersavin. Práce v rámci svého cíle zjišťuje, jakým způsobem tyto vybrané alkaloidy ovlivňují viabilitu a proliferaci modelových buněčných linií, zda indukcí apoptózy nebo zástavou buněčného cyklu. V prvním kroku byla provedena základní analýza systémem xCELLigence, který zaznamenává změnu cell indexu buněk v čase, čímž se zjistila antiproliferační aktivita testovaných látek. Pro analýzu byly použity buněčné linie MRC-5, A2780 a A549. Chelidonin, homochelidonin, částečně bersavin a berbamin vykazovaly antiproliferační účinek. K verifikaci dat a pro rozšíření základního screeningu byla použita metoda stanovení viability a proliferace buněk pomocí Trypanové modři. Následně bylo využito metod průtokové cytometrie pro studium mechanismu antiproliferačního a cytotoxického působení. U vybraných alkaloidů byl studován vliv na změny distribuce buněčného cyklu u buněk MRC-5, A-2780, Jurkat a MOLT-4. Metodou kvantifikace vazby Annexinu V a propidium jodidu bylo zjišťováno procento buněk časně a pozdně apoptotických po expozici nejslibnějším testovaným látkám. Výsledky ukázaly účinnou antiproliferační aktivitu chelidoninu a homochelidoninu. Jejich schopnost zástavy buněčného cyklu v G1 nebo v G2/M fázi a schopnost indukce apoptózy. Bersavin rovněž jevil antiproliferační a cytotoxickou aktivitu doprovázenou zástavou buněčného cyklu v G1 nebo v G2/M fázi. Berbamin se jevil jako nejméně účinný alkaloid v porovnání s ostatními studovanými alkaloidy., This diplomma thesis deals with cytotoxic and antiproliferative activity of isochinoline alkaloids - chelidonine, homochelidonine, berbamine and bersavine. This thesis within its goal discovers in what ways these selected alkaloids influence viability and proliferation of model cell lines, if it is happening through the apoptosis induction or the cell cycle arrest. The first step was to perform the elementary analysis by the xCELLigence system which detects the cell index change in time and it lead to finding the antiproliferative activity of the tested substance. Cell lines MRC-5, A2780 and A549 were used for the analysis. Chelidonine, homochelidonine, partly bersavine and berbamine showed antiproliferative effect. The method of cell viability and proliferation determination using Trypan Blue was applied to verify data and to expanse elementary screening. Subsequently, we used the methods of flow cytometry to study the antiproliferative and cytotoxic mechanism. We explored the influence on distribution of cell cycle changes of MRC-5, A-2780, Jurkat and MOLT-4 cells in the selected alkaloids. The percentage of early and late apoptotic cells was determined by quantification of the Annexin V binding assay. The results showed effective chelidonine and homochelidonine antiproliferative activity and their capability of cell cycle arrest in G1 or G2/M phase and apoptosis induction. Bersavine also showed antiproliferative and cytotoxic activity accompanied by cell cycle arrest in G1 or G2/M phase. Berbamine appeared to be least effective alkaloid compared to other studied alkaloids., Fakulta chemicko-technologická, 1. Prezentace výsledků diplomové práce. 2. Diskuze k posudku vedoucího a oponenta diplomové práce. 3. Studentka zodpověděla všechny dotazy a připomínky.