Centrum Algatech

Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i. - vědecké pracoviště Třeboň

Sekundární metabolity sinic

BIOAKTIVNÍ LÁTKY PRODUKOVANÉ SINICEMI

Sinice (Cyanobacteria) jsou producenty celé řady malých organických molekul, jenž pravděpodobně nemají funkci v jejich primárním metabolismu. Takzvané sekundární metabolity jsou produkovány sinicemi v nepřeberném množství strukturních variant a často ve velkých koncentracích. Některé z těchto látek mají negativní vliv na zdraví člověka (cyanotoxiny), ale mohou též ovlivnit fungování okolního ekosystému. Uplynulých pár desítek let výzkumu v této oblasti přineslo poznatky o několika skupinách sinicových toxinů. Patří mezi ně zejména mikrocystiny, cylindrospermopsin (hepatotoxiny) a neurotoxické anatoxiny či saxitoxiny. Vzhledem k strukturní diversitě sinicových metabolitů lze však očekávat, že kromě zmíněných, existuje celá řada sinicových metabolitů, jejichž vliv na lidskou populaci a okolní ekosystémy zatím neznáme.

Vyjma toxinů působících negativně na zdraví člověka byla v sinicích identifikována též řada látek s farmakologickým potenciálem. Velká rozmanitost sinicových metabolitů, jež čítá několik tisíc popsaných chemických struktur, inspirovala řadu výzkumných týmů k vyhledávání bioaktivních látek s možnou aplikací. V současnosti známe sinicové metabolity například s antivirálními, fungicidními, antibakteriálními a protirakovinnými účinky. Některé z těchto látek byly již uvedeny do praxe jako léčiva.

Hlavním výzkumným směrem naší laboratoře je studium působení sinicových metabolitů na lidské buňky z hlediska toxikologického a farmakologického. V současnosti jsou na našem pracovišti řešena především tato témata: 

- Studium cytotoxicity sinic k lidským buňkám in vitro

Zabýváme se výskytem cytotoxických látek v různých ekologických skupinách sinic (především půdní a bentické sinice) a snažíme se charakterizovat nové chemické struktury zodpovědné za cytotoxický efekt a určit mechanismus poškození buněk.

- Sinicové metabolity indukující apoptózu v lidských rakovinných buňkách

Zaměřujeme se na nové přírodní látky ze sinic se specifickým účinkem na rakovinné buňky (tedy látky potenciálně využitelné ve farmacii). Rakovinné buňky jsou vlastní buňky organismu, které se ovšem vymkly kontrole a nekontrolovatelně se dělí; proto hledáme takové látky, které v rakovinných buňkách spustí řízenou buněčnou smrt neboli apoptózu.

- Analýza primárních i sekundárních metabolitů a cyanotoxinů

Spojení LC-MS technik umožňuje analýzu širokého spektra látek. Zabýváme se vyhledáváním sekundárních sinicových metabolitů vykazujících biologickou aktivitu. Mezi takové látky se nejčastěji řadí sinicové peptidy např. aeruginosiny, mikrocystiny, nodulariny, puwainaphycin atd. Právě tyto sloučeniny jsou velmi dobře analyzovatelné LC-MS technikami.

 

.