Za namen "in vitro" raziskav jetrnega metabolizma in aktivnega transporta smo razvili nov eksperimentalni model, ki temelji na monosloju HepG2 celic vzgojenem na s kolagenom prevlečenih filtrih tipa Transwell®. Model smo uporabili pri raziskavi vpliva ekstraktov česna na metabolizem in aktivni transport HIV proteaznih inhibitorjev.
COBISS.SI-ID: 2929521
Caco-2 celični modeli predstavljajo podporno orodje, ki z določeno stopnjo zanesljivosti (glede na njihove inherentne lastnosti in znotrajlaboratorijske teste kakovosti) pripomorejo k hitrejšemu, cenejšemu in učinkovitejšemu odkrivanju novih učinkovin vse do izbire ustrezne formulacije z namenom zagotoviti zadostno per¬oralno absorpcijo. Rezultati, ki jih pridobimo s pomočjo tega modela, so dokaj enostavni in je zato interpretacija ter umestitev teh meritev v realno in vivo stanje, kjer se sočasno odvija več bioloških procesov, vprašljivo. V objavljenem poglavju smo predstavili dve možnosti uporabe Caco¬2 celic. V prvem delu smo prikazali akademsko uporabo teh celic pri preverjanju obstoja interakcij med sočasno apliciranimi učinkovinami (protivirusne, kardiovaskularne učinkovine in antidiabetiki) in prehranskimi dopolnili (staran česnov ekstrakt) zaradi spremenjene aktivnosti prenašalcev. Pred tem smo tudi prikazali osnovne lastnosti tega celičnega modela, s pomočjo katerih lahko presodimo pravilnost in zanesljivost uporabe za preverjanje intrakcij. Rezultate, pridobljene na Caco-2 celicah, smo primerjali z rezultati, dobljenimi na izoliranem segmentu podganjega tankega črevesja, za katerega so značilni drugačni vzorci ekspresije prenašalcev in encimov, pomembnih pri absorpciji učinkovin. Na podlagi razlik med podganjim črevesjem in Caco-2 celicami smo opažene in vitro interakcije obravnavali z vidika njihove klinične relevantnosti. V drugem delu prispevka pa smo prikazali industrijski vidik uporabe teh celic, ki se nanaša na izdelavo oz. na izboljšavo novejših dostavnih sistemov z namenom izboljšati slabo topnost in/ali slabo permeabilnost učinkovin, katerih delež absorbiranega odmerka bi bil sicer prenizek za dosego terapevtskega učinka. V ta namen smo predstavili uporabnost lipidnih sistemov za dostavo furosemida (modelna slabo topna in slabo permeabilna učinkovina; BCS razred 4) po peroralni aplikaciji in tako nakazali na prednosti lipidnih sistemov, ki bi se lahko izkoristili za dostavo tudi drugih učinkovin z neustreznimi fizikalno-kemijskimi lastnostmi, ki preprečujejo doseganje terapevtskih plazemskih koncentracij po peroralni aplikaciji. Predstavljeno poglavje predstavlja zgoščen vir najnovejših informacij glede Caco-2 celičnega modela in na ta način pripomore k izobraževanju raziskovalnega osebja, ki te celice uporablja pri svojem delu, z namenom pravilnejše in učinkovitejše rabe tega modela kot tudi ustrezne interpretacije rezultatov.
COBISS.SI-ID: 3130737
Nezadostna penetracije antiretrovirusnih zdravil v okužene celice s HIV virusom omogoča virusu zaščito pred terapijo ter nenehno razmnoževanje okuženih celic ter razvoj rezistence na zdravila. Zaradi nenehnih oportunističnih okužb ter metabolnega sindromi okuženi psegajo po česnovih pripravkih, ki naj bi te simptome omilili. Raziskave pa so pokazale, da česnovi pripravki vplivajo na aktivnost in izraženost črevesnih ter jetrnih prenašalcev in CYP3A4 encimov, kar lahko vodi v farmakokinetične interakcije (terapevtska neučinkovitost ali ojačanje neželjenih učinkov zdravil). Da bi ovrednotili varnost sočasnega jemanja antiretrovitusnih zdravil (sakvinavirja SAQ in darunavirja DAR) z dvema različnima vrstama česnovih pripravkov (staran česnov ekstrakt - AGE; česnov oljni macerat -GOM), smo podgane dva tedna hranili z izbranim pripravkom, jih žrtvovali in in vitro opravili poizkuse na jetrnih rezinah in črevesnem tkivu. S pomočjo prej pridobljenega znanja o kratkotrajnih vplivih česnovih pripravkov oz njihovih posameznih fitokemikalij in ustreznih metabolitov ter publikacij kliničnih študij farmakokinetike Saq na ljudeh, ki so sočasno jemali tudi česnove pripravke, smo identificirali mehanizme, ki so odgovorni za farmakokinetske interakcije. Obe učinkovini sta se izkazali za zelo nizko permeabilni spojini, podvrženi obsežni sekreciji iz enterocitov nazaj v črevesni lumen s pomočjo sekretornih prenašalcev, ki se kratkoročno poveča zaradi alosteričnega vpliva česnovih sestavin oz. njihovih metabolitov na prenašalce, dolgoročno pa zaradi povečane ekspresije, ne glede na česnov pripravek, s katerim so bile hranjene podgane. Dolgotrajno jemanje česnovih pripravkov je značilno zaznamovalo tudi jetrni metabolizem in distribucijo. Ugotovili smo povišano ekspresijo OAtp privzemnih prenašalcev, zaradi česar so se znotrajcelične koncentracije obeh učinkovin v hepatocitih značilno povišale, kar bi lahko vodilo k povečanju obsega metabolizma obeh substanc s CYP3A4 in terapvestko neučinkovitost. CYP3A metabolizem je bil v prisotnosti AGE značilno inhibiran le v primeru Dar (in ne Saq), medtem ko je GOM aplikacija povzročila signifikantno povečanje metabolizma obeh učinkovin, kar smo podkrepili tudi z analizo plazme žrtvovanih živali, v katerih smo kvalitativno ter kvantitativno ocenili prisotnost česnovih fitokemikalij in njihovih metabolitov. Glede na široko uporabnost česnovih pripravkov med HIV okuženimi pacienti zaradi kardioprotektivnega in antiinfekcijskega delovanja, svetujemo nadaljnje študije, s katerimi bi identificirali tudi druge kombinacije prehranskih dopolnil in antiretrovirusnih zdravil, katerih sočasno jemanje bi lahko vodilo v terapevstko neučinkovitost oz. toksičnost.
COBISS.SI-ID: 3188337