Progesteron ima vrsto fizioloških vlog. Čeprav je vloga progesterona v človeškem organizmu precej dobro raziskana, pa delovanja oziroma vloge metabolitov progesterona v različnih tkivih do sedaj niso ustrezno proučili. Dosedanje študije nakazujejo, da imajo tudi metaboliti pomembne fiziološke in patofiziološke vloge, saj delujejo kot anestetiki, anksiolitiki in antikonvulzivi. Vplivajo pa tudi na mielinizacijo živčnih vlaken in imajo tako zaščitno vlogo v možganih, vplivajo na nosečnost in na začetek poroda. Za boljše razumevanje celotnega nabora vlog posameznih metabolitov progesterona pa so nujno potrebne ustrezne analitske metode, ki omogočajo ločevanje in kvantifikacijo posameznih metaboitov. V tem članku predstavljamo metodo tekočinske kromatografije sklopljene z masno spektrometrijo (LC-MS/MS) za detekcijo in kvantifikacijo progesterona in njegovih 16 metabolitov v enem koraku. Metoda ima femtomolarno občutljivost, dobro reproducibilnost in ne zahteva predhodne derivatizacije vzorcev. V članku smo predstavili uporabo te nove metode za študije metabolizma progesterona v celični liniji endometrija HES. V teh celicah so bili glavni metaboliti progesterona (20S)-20-hidroksi-pregn-4-ene-3-on, (20S)-20-hidroksi-5alfa-pregnane-3-one in (20S)-5alfa-pregnan-3alfa,20-diol.
COBISS.SI-ID: 31822297
Rak endometrija je najpogostejši ginekološki rak. Povezujejo ga s prekomerno stimulacijo proliferacije z estrogeni ob odsotnosti progesterona, ki delovanju estrogenov nasprotuje in celice usmerja v diferenciacijo. Zmanjšana zaščitna vloga progesterona je lahko povezana s pospešenim metabolizmom progesterona. Metaboliti 5alfa-pregnani lahko stimulirajo proliferacijo in se tako vpletajo v karcinogenezo. Cilji naše študije so bili: 1. identificirati in kvantificirati metabolite progesterona v modelnih celičnih linijah raka endometrija HEC-1A in Ishikawa in 2. identificirati in določiti vlogo posameznih encimov metabolizma progesterona. Študije metabolizma progesterona v povezavi z LC-MS/MS metodo so omogočile identifikacijo in kvantifikacijo posameznih metabolitov. Encime metabolizma progesterona smo proučevali s siRNA pristopom ter nadaljno študijo metabolizma progesterona, identifikacijo in kvantifikacije metabolitov. V celični liniji Ishikawa se je progesteron metaboliziral predvsem v 20alfa-hidroksi-pregn-4-en-3-on, 20alfa-hidroksi-5alfa-pregnan-3-on in 5alfa-pregnan-3alfa/beta, 20alfa-diol. V celični liniji HEC-1A je metabolizem potekal zelo hitro, glavni metabolit pa je bil 20alfa-hidroksi-pregn-4-en-3-on. Glavna razlika med celičnima linijama je bila predvsem v hitrosti metabolizma, pa tudi v koncentracijah 5alfa-pregnanov in 4-pregnenov. V celični linijah Ishikawa in HEC-1 je bila mRNA raven AKR1C2 110-krat in 6800-krat višja od mRNA ravni AKR1C1, kar kaže, da redukcijo 5alfa-pregnanov in 4-pregnenov na mestu C20 katalizira predvsem encim AKR1C2. Utišanje genov AKR1C1 in AKR1C2 je zmanjšalo metabolizem progesterona v obeh celičnih linijah, kar nadalje podpira pomembno vlogo tega encima. V obeh celičnih linijah je bil izražen tudi gen SRD5A1, ki kodira za 5alfa-reduktazo tipa 1. Utišanje SRD5A1 je potrdilo, da redukcijo na mestu C5 katalizira predvsem ta encim. Utišanje tega gena je bistveno znižalo metabolizem progesterona, kar naj bi povečalo njegovo zaščitno vlogo. Naši rezultati torej kažejo, da imata encima AKR1C2 in SRD5A1 ključno vlogo v metabolizmu progesterona pri obeh modelnih celičnih linijah raka endometrija.
COBISS.SI-ID: 31704793
Endometrioza je pogosta benigna ginekološka bolezen, ki jo opisujemo s prisotnostjo endometrijskega tkiva zunaj maternice. Ocenjujejo, da se bolezen pojavlja pri 6-10 % žensk v rodni dobi in 30-50 % žensk z neplodnostjo ali bolečinami. Endometriotično tkivo v peritonealni votlini stimulira vnetne procese, kar endometriozo uvrščena med kronične vnetne bolezni. Za endometriozo je značilno, da se v peritonealni tekočini nahajajo povišane koncentracije prostaglandinov (PG)E2 in PGF2alfa. Encima AKR1B1 in AKR1C3 delujeta kot PG sintazi in katalizirata redukcijo PGH2 v PGF2alfa in PGD2 v 9alfa,11beta-PGF2alfa. AKR1B1 in AKR1C3 sta tako verjetno povezana s povečano sintezo PGF2alfa pri bolnicah z endometriozo, kar potrjujejo tudi naši predhodni rezultati o povečanem izražanju obeh genov v endometriotičnem tkivu v primerjavi s kontrolnim tkivom. V okviru študije smo najprej preverili koncentracije PGF2alfa v peritonealni tekočini bolnic z endometriozo in zdravih žensk. Proučili pa smo tudi izražanje genov AKR1B1, AKR1C3 in dugih genov vključenih v biosintezo, metabolizem in delovanje PGF2alfa v vzorcih tkiva ovarijske endometrioze in kontrolnega endometrija in v modelnih celičnih linijah peritonealne endometrioze. Višje koncentracije PGF2alfa pri bolnicah so sovpadale s povečanim izražanjem AKR1B1 na ravni mRNA in proteinov, medtem ko je bilo izražanje gena AKR1C3 nespremenjeno. Med ostalimi geni so bili geni PLA2G2A, PTGS2/COX-2, ABCC4 in PTGFR bolj izraženi, izražanje genov SLCO2A, PTGDS in HPGDS je bilo nespremenjeno, gena PLA2G4A in HPGD pa sta bila manj izražena v endometriotičnem tkivu. Vsi proučevani geni so bili izraženi tudi v modelnih celičnih linijah, epitelijski celični liniji 12-Z in stromalni celični liniji 22-B. V celični liniji 22-B so bili geni PLA2G2A, PTGS2, AKR1B1, AKR1C3 in ABCC4 bolj izraženi v primerjavi s kontrolno celično linijo HIESC. Modelne celične linije, ki smo jih okarakterizirali z vidika sinteze PGF2alfa, omogočajo nadaljne raziskave vloge PGF2alfa in encimov AKR1B1 in AKR1C3 v patofiziologiji endometrioze.
COBISS.SI-ID: 31700697