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. Tyto takzvané sekundární metabolity jsou sinicemi produkovány v nepřeberném množství strukturních variant a často ve velkých koncentracích. Některé z těchto látek mají negativní vliv na zdraví člověka (cyanotoxiny), a 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 hepatotoxiny: mikrocystiny a cylindrospermopsin, a neurotoxické anatoxiny či saxitoxiny. Vyjma toxinů byla v sinicích také nalezena řada látek s potenciálem pro využití ve farmacii. V současnosti známe sinicové metabolity například s antivirálními, fungicidními, antibakteriálními a protirakovinnými účinky. Některé z těchto látek byly již uvedeny do praxe jako léčiva. Vzhledem ke strukturní rozmanitosti sinicových metabolitů lze však očekávat, že kromě zmíněných existuje celá řada sinicových látek, jejichž vliv na lidskou populaci a okolní ekosystémy zatím neznáme.

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.

 

.