Gre za raziskavo, kjer smo preučevali vlogo biosinteze holesterola in intermediatov specifično samo v moških spolnih celicah. Uporabljali smo tehnologijo pogojne transgeneze Cre-loxP, s katero smo dosegli izrez gena Cyp51 v spermatogonijih. Gre za prvo tovrstno razvito transgeno žival v Sloveniji. Članek je bil objavljen v reviji Journal of Lipid Research s faktorjem vpliva 4,4, ki je v prvi četrtini revij s področja biokemije in molekularne biologije.
COBISS.SI-ID: 30524121
Sindrom Antley-Bixler (ABS) predstavlja skupino heterogenih dednih bolezni pri človeku s različnimi okvarami skeletnega, srčno-žilnega in urogenitalnega sistema. Te okvare in metabolne motnje pogosto povezujejo z mutacijami receptorja za rastni dejavnik fibroblastov 2 (FGFR2) ali citokrom P450 reduktazo (CYPOR). Pri nekaterih pacientih s sindromom ABS so opazili tudi znižano aktivnost gena za holesterogeni citokrom P450 (CYP51A1), ki je ortolog mišjega gena CYP51. Poleg tega je pri teh pacientih opazno kopičenje intermediatov holesterolne biosintetske poti lanosterola in 24,25-dihidrolanosterola, vendar vloga gena CYP51A1 pri razvoju patologije ABS še ni bila pojasnjena. Z namenom testiranja hipoteze, da je gen Cyp51 lahko odgovoren za razvoj fenotipa ABS smo razvili mišji model z izničenim genom Cyp51. Ta živalski model je izkazoval različne prenatalne značilnosti sindroma ABS in povzročil letalnost v pozni srednji brejosti pri 15. dnevu 15 embrionalnega razvoja. Oba substrata za CYP51 (lanosterol in 24,25-dihidrolanosterol) sta se akumulirala v velikih količinah. Prekurzorji holesterola nižje od encimskega koraka CYP51 so bili odsotni, kar dokazuje, da je prišlo do popolne blokade de novo holesterolne biosinteze. To se je odrazilo v povišani regulaciji 10-tih drugih genov za biosintezo holesterola verjetno kot odziv na nizek holesterol. Kot vzrok za smrtnost zarodkov navajamo odpoved delovanja srca, ki je kazal hipoplazijo miokarda, okvaro razvoja septuma med prekati ter ožilja, kar nakazuje, da je CYP51 posredno vključen v razvoj srca in koronarnega ožilja. Kot najverjetnejši molekularni mehanizem za pojasnitev teh okvar predlagamo vpliv na signalizacijo poti gena hedgehog in retinojske kisline, kjer smo odkrili diferencialno izražanje signalnih tarčnih molekul. Razviti transgeni model z izničenim genom Cyp51 tako dokazuje, da je Cyp51 in s tem biosinteza holesterola esencialna za normalen razvoj zarodka in predstavlja dober živalski model za študije sindroma ABS in drugih motenj homeostaze holesterola pri ljudeh. Poleg novih temeljnih znanja, ki jih delo prinaša, to delo tudi opozarja, da se je med zgodnjo nosečnostjo bolje izogniti zdravil, ki ciljajo ali naključno inhibirajo sintezo holesterola posebej še zaradi dejstva, ker so mnoga tovrstna zdravila učinki še dostopna na tržišču. Ta vidik stranskih učinkov na razvoj zarodka ali plodu je potrebno nujno upoštevati pri razvoju novih, s holesterolom povezanih zdravil.
COBISS.SI-ID: 28610009
Pregledni članek opisuje modele miši z izničenimi geni, skupaj z človeškimi okvarami in zdravili, ki gene vključene v homeostazo holesterola. Geni, ki delujejo v zgodnejših korakih biosinteze holesterola povzročajo tudi fenotip v zgodnejših fazah razvoja zarodka. Primeri ljudi, ki bi imeli mutacije z izgubo funkcije zgodnjih genov sinteze holesterol, še niso bili opisani. Pri miših je izguba gena Hmgcr letalna že v razvojni fazi pred implantacijo. To nakazuje, da so statini, ki inhibirajo gen Hmgcr, kot pogosto predpisana zdravila za zniževanje ravni holesterola, potencialno teratogeni. Izničenje gena Mvk je prav tako letalno v zgodnjem embrionalnem razvoju pri miši, odsotnost Fdft1 pa nekoliko kasneje v razvoju, embrionalnem dnevu med 9.5 in 12. V naši raziskavi izničenje gena Cyp51 se je letalnost pojavila v pozni srednji brejosti, pri 15.5 dneh razvoja zarodka. Inhibitorji glivnega encima CYP51, zdravila iz skupine Azolov, so dokazano teratogeni pri človeku, kar lahko privede do sindroma Antley-Bixler. Na kromosom X-vezane mutacije Nsdhl in Ebp so embrionalno letalne pri moških miših, prizadete pa so tudi heterozigotne samice. Posledično sta lahko protitumorski zdravili tamoksifen in toremifen, ki inhibirata človeški EBP, v zgodnji nosečnosti škodljiva. Miši z izbitima genoma Dhcr7 in Dhcr24 zamrejo kmalu po rojstvu, medtem ko ljudje z okvarami teh genov preživijo, s Smith-Lemli-Opitz sindromom ali dezmosterolozo. Ker je holesterol nujen v signaliziranju proteina hedgehog, ki uravnava razvojne procese, lahko s tem razložimo nekatere stranske učinke zdravil za zniževanje holesterola in tudi antipsihotikov ter zdravil proti depresiji. Zaključimo lahko, da so popolne okvare sinteze holesterola pri miših v glavnem letalne med razvojem zarodka, medtem ko ljudje z okvarami poznih genov sinteze holesterola preživijo, vendar z obsežnimi anatomskimi in metabolnimi defekti. Pregledni članek opozarja, da se je med zgodnjo nosečnostjo bolje izogniti zdravil, ki ciljajo ali naključno inhibirajo sintezo holesterola posebej še zaradi dejstva, ker so mnoga zdravila s teratogenimi učinki še dostopna na tržišču. Ta vidik stranskih učinkov na razvoj zarodka ali plodu je potrebno nujno upoštevati pri razvoju novih, s holesterolom povezanih zdravil.
COBISS.SI-ID: 2789256
Naš shematski model predstavljen v članku o vplivu holesterolne biosinteze na razvoj moških splonih celic so izbrali za naslovno stran številke (priloženo) Pregledni članek opisuje modele miši z izničenimi geni, skupaj z človeškimi okvarami in zdravili, ki gene vključene v homeostazo holesterola. Geni, ki delujejo v zgodnejših korakih biosinteze holesterola povzročajo tudi fenotip v zgodnejših fazah razvoja zarodka. Primeri ljudi, ki bi imeli mutacije z izgubo funkcije zgodnjih genov sinteze holesterol, še niso bili opisani. Pri miših je izguba gena Hmgcr letalna že v razvojni fazi pred implantacijo. To nakazuje, da so statini, ki inhibirajo gen Hmgcr, kot pogosto predpisana zdravila za zniževanje ravni holesterola, potencialno teratogeni. Izničenje gena Mvk je prav tako letalno v zgodnjem embrionalnem razvoju pri miši, odsotnost Fdft1 pa nekoliko kasneje v razvoju, embrionalnem dnevu med 9.5 in 12. V naši raziskavi izničenje gena Cyp51 se je letalnost pojavila v pozni srednji brejosti, pri 15.5 dneh razvoja zarodka. Inhibitorji glivnega encima CYP51, zdravila iz skupine Azolov, so dokazano teratogeni pri človeku, kar lahko privede do sindroma Antley-Bixler. Na kromosom X-vezane mutacije Nsdhl in Ebp so embrionalno letalne pri moških miših, prizadete pa so tudi heterozigotne samice. Posledično sta lahko protitumorski zdravili tamoksifen in toremifen, ki inhibirata človeški EBP, v zgodnji nosečnosti škodljiva. Miši z izbitima genoma Dhcr7 in Dhcr24 zamrejo kmalu po rojstvu, medtem ko ljudje z okvarami teh genov preživijo, s Smith-Lemli-Opitz sindromom ali dezmosterolozo. Ker je holesterol nujen v signaliziranju proteina hedgehog, ki uravnava razvojne procese, lahko s tem razložimo nekatere stranske učinke zdravil za zniževanje holesterola in tudi antipsihotikov ter zdravil proti depresiji. Zaključimo lahko, da so popolne okvare sinteze holesterola pri miših v glavnem letalne med razvojem zarodka, medtem ko ljudje z okvarami poznih genov sinteze holesterola preživijo, vendar z obsežnimi anatomskimi in metabolnimi defekti. Pregledni članek opozarja, da se je med zgodnjo nosečnostjo bolje izogniti zdravil, ki ciljajo ali naključno inhibirajo sintezo holesterola posebej še zaradi dejstva, ker so mnoga zdravila s teratogenimi učinki še dostopna na tržišču. Ta vidik stranskih učinkov na razvoj zarodka ali plodu je potrebno nujno upoštevati pri razvoju novih, s holesterolom povezanih zdravil.
COBISS.SI-ID: 3134600
Miši z izbitjem gena za nuklearni hormonski receptor ROR [gamma] imajo okvarjen razvoj timocitov, limfnih organih, Th17 celic in tip 3 prirojenih limfoidnih celic. Izooblika ROR [gamma] t veže oksisterole, ki izhajajo iz katabolizma holesterola vendar pa do sedaj še ni bilo pojasnjeno, če oksisteroli dejanski naravni ligandi. V tej raziskavi smo pokazali, da so sterolni lipidi nujni za aktivacijo od ROR [gamma] t-odvisno transkripcijo. Preučili smo različne modele, s prekomernim izražanje, RNAi in genetsko delecijo encimov v poti biosinteze holesterola za analizo ROR [gamma] –odvisne transkripcije. Naši rezultati kažejo, da so naravni ligandi za ROR [gamma] t intermediati biosinteze holesterola navzdol od lanosterola, ki ga regulira gen Cyp51 in navzgor od cimosterola. Analize lipidov, vezanih na ROR [gamma] ugotovljenih molekul z molekulsko maso, je skladna z maso holesterolnih intermediatov. Poleg tega smo ugotovili, da holesterolni intermediati stabilizirajo ROR [gamma]-vezavo liganda in inducirajo pritegnitev ko-aktivatorjev. Genetski modeli z izničenjem funkcije presnovnih encimov navzgor od ligandov ROR [gamma] t so negativno vplivali na razvoj bezgavk in Th17 celic. Naši podatki dokazujejo, da intermediati holesterola igrajo pomembno vlogo v razvoju limfocitov preko regulacijo ROR [gamma].
COBISS.SI-ID: 3506824