\ Pot do zdravja Maš cilj so zdravi In srecni ljudje. Smo veiedroQerija za prodajo zdravil z najširšo ponudbo izdelkov za humono in veterinarsko medicino v Sloveniji Odlikujejo nos hitrost, varnost In zanesljivost. Svoje delo opravljamo srcno In predano. Prav zarodi tega nomzaupoja številne lekarne in bolnišnice ter druge zdravstvene In veterinarske ustanove. Zavedamo se, do nam prihodnost ponuja nešteto Izzivov Premagamo jih tahko z nenehnim izpopolnjevanjem S kakovostnimi slorilvomi in s Stroko izbiro zdravit let drugih Izdelkov bomo zaupanje svojih kupcev opravicevali tudi v prihodnjel 01 470 98 00 | wvvw.kemofarmciciia.sr K KEMOFARMACUA Farmacevtski vestnik STROKOVNO GLASILO SLOVENSKE FARMACIJE • PHARMACEUTICAL JOURNAL OF SLOVENIA ĜT 1 • MAREC 2008 • LETNIK 59 Odgovorni urednik Borut Ĝtrukelj Œastni glavni urednik Aleĝ Krbavœiœ Glavna urednica Andrijana Tivadar Uredniĝki odbor Tajda Gala Miharija Stanko Gobec Katja Gombaœ Aver Iztok Grabnar Janja Marc Franc Vreœer Izdajateljski svet Stane Srœiœ Simona Cencelj Boĝtjan Debelak Mirjana Gaĝperlin Lili Grosek Mirjam Hoœevar Koroĝec Anamarija Zega Naslov uredniĝtva / Adress of the Editorial Office Slovensko farmacevtsko druĝtvo, Dunajska 184a, 1000 Ljubljana, Telefon (01) 569 26 01 Transakcijski raœun pri Novi LB d.d. Ljubljana: 02010-0016686585. Izhaja ĝestkrat letno Letna naroœnina je 70 EUR Za tuje naroœnike 100 US$ Avtor fotografije na naslovnici, Maj Klemenœiœ Tiska: COLLEGIUM GRAPHICUM Naklada: 3.200 izvodov Farmacevtski vestnik (Pharmaceutical Journal of Slovenia) is published 6 times a year by the Slovenian Pharmaceutical Society, Subscription rate in inland 70 EUR other countries US$ 100. Farmacevtski vestnik is regulary abstracted in BIOLOGICAL ABSTRACTS, CHEMICAL ABSTRACTS, PHARMACEUTICAL ABSTRACTS, MEDICAL & AROMATIC PLANTS ABSTRACTS AND INBASE / Excerpta Medica Letnik 2008 sofinancira Javna agencija za raziskovalno dejavnost RS. UVODNIK Prvo ĝtevilko Farmacevtskega vestnika v letu 2008 sestavljajo ĝtirje pregledni œlanki in izviren znanstveni prispevek. Pregledni œlanek dr. Nataĝe Karas Kuĉeliœki opozarja na evolucijsko napako v genu za laktazo, ki je sicer olajĝala preĉivetje predvsem beli œloveĝki rasi, poveœala pa tveganje za razvoj nekaterih z galaktozo povezanih bolezni. V œlanku o sekretornih fosfolipazah avtorja opisujeta moĉne tarœe in razvoj uœinkovin, ki bi temeljile na zaviranju prekomernega delovanja nekaterih fosfolipaz. Doc.dr. Obreza v œlanku o molibdenu ugotavlja, da tega sicer pomembnega mikroelementa ni potrebno nadomeĝœati v obliki prehranskih dopolnil, saj ga dovolj zauĉijemo s hrano. Sledi pregledni œlanek o razvoju novih antimikotikov, ki bi specifiœno zavirali glivne encime, vpletene v biosintezo pigmenta melanina in izvirno znanstveno delo avtorjev dr. Kravosa in doc.dr. Maleĝiœa o hiperprolaktinemiji, ki je pogosto prisotna pri uporabi antipsihotikov. Zakljuœek njunih znanstvenih rezultatov je ugotovitev, da novejĝe atipiœne antipsihotiœne uœinkovine zmanjĝujejo pogostnost zapleta primerjalno s starejĝimi, atipiœnimi antipsihotiki. Odmevnost nekaterih znanstvenih in inovativnih doseĉkov farmacevtov predstavljamo v rubriki ğZanimivosti iz strokeĞ. Ĝe posebej smo ponosni na izjemen uspeh ĝtudentov univerzitetnega ĝtudija farmacije, saj so v zadnjih nekaj letih ĝtudentje ljubljanske Fakultete za farmacijo redno prejemniki najviĝje univerzitetne Preĝernove nagrade za ĝtudente, kar izpriœuje visoko kakovost del in ĝtudentov. Letos sta dobitnika kar dva: Petra Ekar in Matevĉ Prijatelj. Ali zna slovenska farmacevtska stroka uporabiti odliœnost ĝtudentov za dobrobit slovenske farmacije, ko se le-ti zaposlijo? Ali znamo izkoristiti vse nakopiœeno znanje in sposobnosti, ki jih mladi strokovnjaki na podroœju farmacije osvojijo? Izkuĝnje kaĉejo, da bistveno manj, kot bi lahko in predvsem bistveno manj, kot ti perspektivni kadri od nas priœakujejo. Dajmo jim priloĉnost, slovenska farmacija bo s tem ĝe moœnejĝa. Prof.dr. Borut Ĝtrukelj farm vestn 2008; 59 1 Vsebina Pregledni znanstveni œlanki - Scientific review articles Nataĝa Karas Kuĉeliœki Toksiœni vidiki galaktoze - je mleko res zdrava hrana v vseh ĉivljenjskih obdobjih ? Galactose toxicity - is milk a healthy food for all age groups? 3 Borut Jerman, Joĉe Pungerœar Sekretorne fosfolipaze A2 in njihova (pato)fizioloĝka vloga Secretory phospholipase A2 enzymes and their (patho)physiological role 9 Aleĝ Obreza Molibden kot pomemben element v sledovih Molybdenum as important trace element 16 Mojca Brunskole, Tea Laniĝnik Riĉner, Jure Stojan Encimi vkljuœeni v biosintezo glivnega melanina - potencialne tarœe za razvoj novih antimikotikov Enzymes involved in fungal melanin biosynthesis - potential targets for the development of new antimicotic drugs 21 Raziskovalni œlanek - Research article Matej Kravos, Ivan Maleĝiœ Hiperprolaktinemija pri antipsihotiœni terapiji Hyperprolactinemia in antipsychotic therapy 27 Zanimivosti iz stroke Novice iz sveta farmacije 34 1. seminar Druĝtva za laboratorijsko medicino 36 Prof. dr. Borut Ĝtrukelj - prejemnik Zoisovega priznanja za pomembne doseĉke na podroœju farmacevtske biotehnologije 37 Prejemnika Univerzitetne Preĝernove nagrade - Matevĉ Prijatelj in Petra Ekar 37 Izr. prof. dr. Janez Kerœ - prejemnik Novartisove globalne nagrade za raziskave - VIVA 38 Osebne vesti 39 2 farm vestn 2008; 59 Toksiœni vidiki galaktoze -je mleko res zdrava hrana v vseh ĉivljenjskih obdobjih? Toksiœni vidiki galaktoze -je mleko res zdrava hrana v vseh ĉivljenjskih obdobjih? Galactose toxicity - is milk a healthy food for all age groups? Nataĝa Karas Kuĉeliœki Povzetek: Œeprav predstavlja mleko v populacijah belcev pomemben vir proteinov in kalcija, se pogosto pozablja, da je uĉivanje mleka v odrasli dobi globalno dokaj neobiœajen pojav. Pri veœini sesalcev pride v odrasli dobi do zmanjĝanja aktivnosti encima laktaze, ki cepi laktozo do galaktoze in glukoze ter tako omogoœa njuno absorpcijo v kri. Osebe z delnimi okvarami v presnovi galaktoze in hkratno visoko aktivnostjo laktaze v odrasli dobi bi ob poveœanem uĉivanju mleka lahko imele veœje tveganje za razvoj nekaterih obolenj povezanih z galaktozno toksiœnostjo, kot sta siva mrena in rak jajœnikov. Kljuœne besede: mleko, galaktoza, laktoza, katarakte, rak jajœnikov Abstract: Milk is an important source of proteins and calcium in most Caucasian populations. However, the ability of milk ingestion in adults is quite an unusual occurrence, globally. In most mammals the activity of lactase decreases drastically after childhood. Subjects with partial galactose metabolism disruptions and high lactase activity in adult period, could be at the increased risk of some galactose toxicity related conditions such as cataract and ovarian cancer, especially if their milk ingestion is high. Key words: milk, galactose, lactose, cataracts, ovarian cancer 1 Uvod Mleko ĉe desetletja velja za dragocen vir proteinov in kalcija, pogosto pa se pozablja, da je uĉivanje mleka v odrasli dobi dokaj neobiœajen pojav v ĉivalskem svetu. Veœina odraslih sesalcev ni zmoĉna prebaviti glavnega mleœnega sladkorja laktoze, izjema so nekatere œloveĝke populacije, predvsem belci. Kljub temu da je mleko bogat vir kalcija in proteinov, se je v evoluciji ohranil mehanizem izklopa gena za laktazo pri odraslih sesalcih, visoka aktivnost laktaze v nekaterih œloveĝkih populacijah pa je posledica razmeroma nedavne mutacije v regulatorni regiji gena. Omenjena mutacija je izboljĝala moĉnosti preĉivetja v ĉivinorejskih skupnostih v obdobjih pomanjkanja hrane, vendar se postavlja vpraĝanje ali so osebe z visoko aktivnostjo laktaze bolj izpostavljene morebitnim ĝkodljivim vplivom galaktoze, kar lahko vodi v nastanek obolenj v kasnejĝem ĉivljenjskem obdobju 2 Galaktoza Galaktoza je aldozni monosaharid s ĝestimi ogljikovimi atomi. Skupaj z glukozo tvori disaharid laktozo, ki je prevladujoœ ogljikov hidrat v mleku sesalcev. Galaktoza se v Leloirjevem ciklu lahko pretvori v glukozo. Ĝtudije na psih in miĝih so pokazale, da je galaktoza mogoœe prednostni vir energije pri novorojenih sesalcih, saj se laĉje vgrajuje v glikogen kot glukoza (1). Galaktoza je sestavni del kompleksnih polisaharidov, ki so del glikoproteinov in glikolipidov. Glikoproteini v telesu nastopajo kot imunoloĝki elementi, encimi, hormoni in sestavni deli celiœne membrane. Glikolipidi so pomembni strukturni elementi centralnega ĉivœnega sistema kot sestavni deli mielina in sive snovi v moĉganih (2). Mleko in mleœni izdelki so glavni vir galaktoze v obiœajni prehrani. Laktozo v prebavnem traktu cepi encim laktaza. Œloveĝko mleko ima zelo visoko vsebnost galaktoze (350mg/100ml), kravje pa je vsebuje nekoliko manj (227mg/100ml). Vsebnost galaktoze v sirih je manjĝa kot v mleku in se s staranjem sira zmanjĝuje (95mg/100g po 15 dneh, 70mg/100g po 30 dneh in 43mg/100g po 78 dneh). Vsebnost proste galaktoze je velika v jogurtu, ker bakterijske kulture, ki so v njem prisotne, cepijo laktozo do galaktoze in glukoze (3). 3 Presnova galaktoze Sistem za presnovo galaktoze predstavlja Leloirjev cikel, ki je povezan s presnovo glukoze in drugih ogljikovih hidratov, kot tudi s sintezo glikolipidov in glikoproteinov. Glavni encimi Leloirjevega cikla so galaktokinaza (GALK), galaktoza-1-fosfat-uridiltransferaza (GALT) in UDP-galaktoza-4`-epimeraza (GALE), sodeluje pa tudi encim UDP-glukoza pirofosforilaza (UGP) (Slika1). Odsotnost ali zmanjĝanje aktivnosti kateregakoli izmed treh glavnih encimov Leloirjevega cikla (GALK, GALT, GALE) povzroœi prirojeno presnovno motnjo galaktozemijo. Prvi korak v presnovi galaktoze je fosforilacija galaktoze do galaktoza-1-fosfata ob prisotnosti GALK. Sledi premik uridilne skupine iz UDP- dr. Nataĝa Karas Kuĉeliœki, mag. farm., Fakulteta za farmacijo, Katedra za kliniœno biokemijo, Aĝkerœeva 7, 1000 Ljubljana farm vestn 2008; 59 3 Pregledni znanstveni œlanki - Scientific Review Articles glukoze na galaktozo-1-fosfat ob prisotnosti GALT. Pri tem nastaneta UDP-galaktoza in glukoza-1-fosfat. Za vzdrĉevanje Leloirjevega cikla je nujno potrebna regeneracija UDP-glukoze. Epimerizacijo UDP-galaktoze v UDP-glukozo katalizira GALE. UDP-glukoza se lahko regenerira tudi v reakciji, ki jo katalizira UGP. Pri GALT-reakcij nastala glukoza-1-fosfat se pretvori v glukozo-6-fosfat, ki se vkljuœi v glikolizo. Encim UDP-galaktoza-galaktoziltransferaza (UGGT) vgrajuje pri GALT-reakciji nastalo UDP-galaktozo v kompleksne polisaharide, ki sestavljajo glikolipide in glikoproteine (4). Pri okvari katerega izmed treh encimov Leloirjevega cikla stopijo v ospredje alternativne presnovne poti, ki normalno niso prisotne ali pa potekajo le v manjĝi meri. Nakopiœena galaktoza se reducira do galaktitola ob prisotnosti aldozne reduktaze (AR). Galaktitol je toksiœn presnovek galaktoze, ki je odgovoren za zaplete pri galaktozemiji, predvsem za nastanek katarakt. Toksiœni uœinki galaktitola se najbolj izraĉajo v tkivih z visoko vsebnostjo AR (leœe, Schwannove celice perifernih ĉivcev in ledvice) (4). Druga alternativna pot za presnovo galaktoze je oksidacija do galaktonata ob prisotnosti galaktoza dehidrogenaze (GD). Produkti te presnovne poti niso toksiœni, zato imajo bolniki z galaktozemijo, ki imajo poveœano sposobnost oksidacije galaktoze, manj izraĉene simptome bolezni in boljĝo dolgoroœno prognozo kar se tiœe poznih zapletov (1, 4). 4 Galaktozemije Fenotipi, v katerih se ta motnja izraĉa, so lahko zelo razliœni in so odvisni od tega, kateri izmed encimov je okvarjen in v kolikĝni meri. Najpogostejĝe in najbolj raziskane so okvare GALT, okvare GALK in GALE pa so veliko redkejĝe in se pojavljajo v veœji meri samo v izoliranih etniœnih skupinah in posameznih druĉinah (4). Pri vseh vrstah galaktozemij je onemogoœena ali zmanjĝana presnova GLUKOZA Galaktonat GD CNADH NAD GLIKOLIZA Glukoza-6-fosfat TPGM Glukoza-1-fosfat- r Galaktitol ATP ADP za]GALK Ga NADPH NADP UDP-glukoza UDP-galaktoza UGGT GLIKOLIPIDI GLIKOPROTEINI PPi H2O I 2 Pi Slika 1: Presnova galaktoze v telesu. Figure 1: Galactose metabolism. UTP 4 farm vestn 2008; 59 galaktoze, kar ima za posledico kopiœenje le-te v razliœnih tkivih Zaradi kopiœenja galaktoze in njenih presnovkov (galaktitol galaktoza-1-fosfat) ter zaradi pomanjkanja nekaterih galaktoznih presnovkov (UDP-galaktoza) v tkivih pride do kliniœnih znakov znaœilnih za galaktozemije (4). 4.1 Galaktozemija zaradi okvare GALT Okvara GALT je najpogostejĝi in najbolj raziskan vzrok za galaktozemijo. Obstajata dve glavni vrsti galaktozemij zaradi okvare GALT. Klasiœna galaktozemija je najbolj nevarna in je v veœini primerov smrtna, œe je ne odkrijemo v nekaj tednih po rojstvu in uvedemo brezgalaktozno dieto. Gre za popolno pomanjkanje aktivnosti GALT, v glavnem zaradi mutacij Q188R in K285N. Pri homozigotih za klasiœno galaktozemijo je aktivnost GALT praktiœno nezaznavna, medtem ko pri heterozigotih doseĉe 50% normalne aktivnosti Pogostost klasiœne galaktozemije naj bi bila 1 : 62 000, vendar so razlike med rasami dokaj velike. Prvi kliniœni opis galaktozemije je dal Goppert leta 1917. Homozigoti za klasiœno galaktozemijo so ob rojstvu videti normalni, vendar ĉe po nekaj dneh uĉivanja mleka (galaktoze) pride do jasnih simptomov kot so bruhanje, driska, zlatenica, hepatomegalija, upoœasnjena rast in razvoj, poĝkodba ledvic in katarakte (5). Œe nadaljujemo z vnosom galaktoze, skoraj v vseh primerih nastopi smrt, preĉiveli bolniki pa so hudo mentalno zaostali. Tudi galaktozemiki, ki so od rojstva na brezgalaktozni dieti imajo v veœini primerov dolgoroœne zaplete: nizek IQ, motnje govora, katarakte in odpoved jajœnikov (hipergonadotropni hipogonadizem) Mena nastopi pri ĉenskah s klasiœno galaktozemijo v veœini primerov ĉe v zgodnjih dvajsetih letih ali ĉe prej (5). Heterozigoti za klasiœno galaktozemijo so ob rojstvu asimptomatiœni, vendar se pri njih bolj pogosto pojavlja zgodnja mena in idiopatske presenilne katarakte, œeprav te povezave ĝe niso popolnoma dokazane. Katarakte nastanejo zaradi kopiœenja galaktitola v leœah, kot posledica delovanja aldozne reduktaze (1). Glavni vzrok poĝkodbe leœ je osmotsko delovanje galaktitola, kar vodi v kopiœenje vode v celicah in spremembo prepustnosti celiœnih membran (6). Poleg osmotske poĝkodbe igra pomembno vlogo tudi oksidativni stres zaradi nastanka reaktivnih kisikovih radikalov pri avtooksidaciji nakopiœene galaktoze. Kisikovi radikali poĝkodujejo leœne proteine in povzroœajo njihovo agregacijo kar povzroœi zamotnitev leœe (6, 7) Zamotnitev leœe povzroœa tudi galaktozilacija proteinov v leœi (7). Hipergonadotropni hipogonadizem se kaĉe kot zakasnitev v razvoju sekundarnih spolnih znakov, primarna ali sekundarna amenoreja, poviĝane koncentracije FSH in LH ter zniĉane koncentracije estrogenov. Ta zaplet se pojavlja pri 70 - 80% galaktozemiœnih ĉensk (8). Do okvare in atrofije jajœnikov verjetno pride zaradi napaœne oz. nezadostne galaktozilacije FSH, kar je posledica pomanjkanja UDP-galaktoze. Nepravilne izoforme FSH, se veĉejo na receptorje v jajœnikih, vendar ne izzovejo ĉelenega uœinka (zorenje folikla), ampak delujejo antagonistiœno in povzroœajo atrofijo jajœnika (1, 2). Pri homozigotih za klasiœno galaktozemijo je nujna doĉivljenjska brezgalaktozna dieta. Za galaktozemike nesprejemljiva ĉivila so: vse vrste mleka, maslo, sir, jogurt, smetana, mleœna œokolada, sladoled drobovina, stroœnice ter nekatere vrste sadja in zelenjave (9). Za galaktozemiœne novorojenœke so na voljo mleku podobni pripravki, ki ne vsebujejo galaktoze. To so lahko kazeinski hidrolizati ali sojini Toksiœni vidiki galaktoze -je mleko res zdrava hrana v vseh ĉivljenjskih obdobjih? proteinski izolati (9). Veliko zdravil vsebuje laktozo kot pomoĉno snov, na kar je treba biti pozoren predvsem pri dolgotrajnem jemanju nekega zdravila (9). Œeprav se stroga brezgalaktozna dieta priporoœa do konca ĉivljenja, so nekateri avtorji mnenja, da zmerne koliœine galaktoze v hrani po tretjem letu ne vplivajo bistveno na dolgoroœne zaplete pri galaktozemiji. Prav tako naj izkljuœitev galaktoze iz prehrane noseœe matere ne bi vplivala na izid pri galaktozemiœnem fetusu (9). Pri galaktozemiji Duarte ponavadi ni simptomov v neonatalni dobi, lahko pa se pojavijo dolgoroœne posledice v odrasli dobi (npr. okvare jajœnikov). Gre za delno pomanjkanje aktivnosti GALT. Obstajata dve varianti galaktozemije Duarte: Duarte 2, za katero je znaœilna zniĉana aktivnost GALT in Duarte 1 (Los Angeles), pri kateri je aktivnost GALT normalna ali poviĝana. Homozigoti za galaktozemijo Duarte 2 imajo 50% encimske aktivnosti, heterozigoti pa 75%. Homozigoti za varianto Los Angeles (LA) imajo 110-130% normalne aktivnosti GALT, medtem ko imajo heterozigoti ponavadi normalno aktivnost (10). Za varianto Duarte 2 so poleg N314D mutacije znaœilne ĝe tri intronske mutacije (IVS4nt-27g>c, IVS5nt+26g>a in IVS5nt-24g>a) in delecija ĝtirih nukleotidov v 5` promotorski regiji, 119 nukleotidov navzgor od zaœetnega kodona (-119/-116delGTCA). Pri varianti Duarte 1 ali Los Angeles je poleg N314D mutacije v cis poloĉaju prisotna ĝe tiha mutacija L218L. Galaktozemija Duarte je v primerjavi s klasiœno veliko bolj pogosta. Alelska frekvenca za alele Duarte je v populacijah belcev okrog 8%, kar pomeni, da je pribliĉno 15% ljudi heterozigotov za galaktozemijo Duarte (11). Pri belcih je varianta Duarte 2 (AF=6%), bolj pogosta kot Duarte 1 (AF=2,8%) (11). Pri œrni rasi je galaktozemija Duarte dosti manj pogosta (AF=2,7%), pri œemer sta varianti Duarte 2 in 1 pribliĉno enako pogosti. Ĝe bolj redka je galaktozemija Duarte pri Azijcih (AF=1,75%), razmerje med varianto Duarte 2 in 1 pa je podobno kot pri belcih (11). Homozigoti in heterozigoti za galaktozemijo Duarte 2 so ob rojstvu asimptomatiœni. Brezgalaktozna dieta pri teh pacientih ni potrebna. Kljub benignosti galaktozemije Duarte v neonatalnem obdobju pri teh pacientih obstaja veœja verjetnost pojava ovarijskega karcinoma v odrasli dobi Povezava z endometriozo in idiopatsko presenilno katarakto pa je ĝe nejasna. Kombinirani heterozigoti za obliko Duarte 2 in klasiœno galaktozemijo imajo 25% encimske aktivnosti in so ponavadi brez simptomov. Vendar so v nekaterih primerih takoj po rojstvu prisotn milejĝi simptomi klasiœne galaktozemije in v krvi lahko zaznamo poviĝano koncentracijo galaktoze-1-fosfata. Ponavadi so ti pacienti na dieti samo eno leto, nekateri pa se odloœijo za doĉivljenjsko dieto. Glede potrebnosti brezgalaktozne diete pri teh pacientih si mnenja strokovnjakov nasprotujejo. 4.2 Galaktozemija zaradi okvare GALK Okvare GALK so veliko bolj redke kot okvare GALT. V veœini primerov so edini kliniœni znak katarakte. Odvisno od vrste okvare v GALK genu se katarakte lahko pojavijo v razliœnih ĉivljenjskih obdobjih; od najzgodnejĝega otroĝtva do odrasle dobe (12). Pri popolni odsotnosti aktivnosti galaktokinaze se pri homozigotih katarakte pojavijo ĉe zelo zgodaj v otroĝtvu ali kmalu po rojstvu. Œe pravoœasno uvedemo brezgalaktozno dieto, katarakte izginejo. Domnevajo, da so heterozigoti bolj nagnjeni k razvoju katarakt v odrasli dobi. Katarakte nastanejo zaradi kopiœenja galaktitola v leœah ki nastane iz galaktoze, ki je substrat ustavljene GALK-reakcije. Redek zaplet pri popolni odsotnosti GALK je psevdotumor cerebri (12), ki prav tako nastane zaradi kopiœenja galaktitola in s tem vode v moĉganskem tkivu. Nekateri povezujejo okvaro GALK tudi z mentalno retardacijo (12), vendar ta povezava ni dokazana (12). Popolna odsotnost GALK je v svetovnem merilu zelo redka (1 : 1 000 000), je pa dokaj pogosta pri nekaterih genetsko izoliranih etniœnih skupinah kot so Romi (12). Mutacija P28T je najpogostejĝa mutacija, ki povzroœa popolno odsotnost GALK. Omejena je skoraj samo na romsko populacijo. Najbolj pogosta je med bolgarskimi Romi, kjer je pogostost homozigotov od 1 : 1.600 do 1 : 2.500, frekvenca prenaĝalcev pa je 5% (108). Skupna incidenca homozigotov pri evropskih Romih je 1 : 10.000 ter incidenca heterozigotov 1 : 47 (12) Mutacijo P28T so naĝli tudi v petih begunskih druĉinah iz Bosne; dve druĉini sta imeli znano romsko poreklo (12). Varianta Osaka (mutacija A198V) je delna okvara GALK. Pri homozigotih za to varianto je ohranjene 20% encimske aktivnosti Alelska frekvenca za alel Osaka je najviĝja na japonskem (4,1%). Pri belcih in œrncih te variante niso naĝli. Za razliko od popolnega pomanjkanja GALK, se pri varianti Osaka katarakte pojavijo ĝele v odrasli dobi (12) Varianta Philadelphia je prav tako delno pomanjkanje GALK; ohranjeno je 70% encimske aktivnosti. Ta varianta je zelo pogosta pri œrncih, pri drugih rasah je niso naĝli. Zanimivo je, da je aktivnost GALK zniĉana samo v eritrocitih. Mutacije za to varianto ĝe niso odkrili, domnevajo pa, da gre za spremembo v regulatornem obmoœju gena (12). 5 Drugi dejavniki, ki vplivajo na koliœino galaktoze v tkivih Poleg aktivnosti encimov Leloirjevega cikla na koliœino galaktoze v celicah vpliva tudi vnos galaktoze s hrano, predvsem z mlekom in mleœnimi izdelki v obliki laktoze. Tudi aktivnost laktaze, ki v sluznici tankega œrevesa cepi laktozo do glukoze in galaktoze in tako omogoœi njuno absorpcijo v kri, bi lahko imela pomemben vpliv na konœno koncentracijo galaktoze v tkivih. Ker je laktaza pri odraslih sesalcih normalno neaktivna oz. malo aktivna, naj bi bili laktazno persistentni ljudje izpostavljeni veœjim koliœinam galaktoze kot osebe z nizko aktivnostjo laktaze. Normalno imajo sesalci v neonatalnem obdobju visoko aktivnost laktaze, ki pri odraslih sesalcih moœno upade. Ta obrazec velja tudi za veœino ljudi, vendar nekateri ljudje ohranijo visoko aktivnost laktaze tudi v odrasli dobi. Velik deleĉ takih oseb so opazili v populacijah, ki se intenzivno ukvarjajo z ĉivinorejo (Severna Evropa, Subsaharska Afrika) in je bila sposobnost prebavljanja mleka v odrasli dobi kljuœnega pomena za preĉivetje v obdobjih pomanjkanja drugih virov hrane. Œeprav je zmoĉnost prebavljanja mleka v odrasli dobi oœitno predstavljala evolucijsko prednost, pa je vpraĝljivo, kako uĉivanje mleka vpliva na pojav obolenj, ki se pojavljajo v poznejĝem ĉivljenjskem obdobju in torej nimajo vpliva na evolucijski izbor. 6 Motnje v presnovi galaktoze in pojav poznih zapletov v odrasli dobi Bolezenski stanji v odrasli dobi, ki ju najpogosteje povezujejo z galaktozo, sta siva mrena in rak jajœnikov. farm vestn 2008; 59 Pregledni znanstveni œlanki - Scientific Review Articles Obe motnji naj bi bili bolj pogosti pri delnih okvarah encima GALT, katerih posledica je benigen fenotip v otroĝtvu in mladosti, vendar veœje tveganje za razvoj bolezni v odrasli dobi. Eden izmed simptomov klasiœne galaktozemije je nastanek katarakt takoj po rojstvu ali v otroĝtvu. Katarakte lahko nastanejo pri homozigotih za klasiœno galaktozemijo v kateremkoli ĉivljenjskem obdobju, œe se pacienti ne drĉijo striktno brezgalaktozne diete (13). Zanimiva je ugotovitev, da so zamotnitve oœesne leœe zelo pogoste tudi pri starĝih teh pacientov, ki so obligatni heterozigoti za klasiœno galaktozemijo (13). Te zamotnitve se pojavijo pozneje kot pri homozigotih, ponavad v odrasli dobi. Ob tem se seveda postavlja vpraĝanje, ali tudi pogoste manjĝe okvare GALT lahko poveœajo tveganje za nastanek idiopatskih presenilnih katarakt. Kar nekaj ĝtudij je ĉe dokazalo povezavo med presenilno katarakto in zniĉano aktivnostjo GALT pri osebah brez znakov galaktozemije (14, 15, 16, 17, 18, 19). Zgodnja odpoved jajœnikov je prisotna skoraj pri vseh ĉenskah s klasiœno galaktozemijo, vendar obstajajo dokazi, da imajo tudi sicer asimptomatiœne osebe z delno odsotnostjo encima GALT (heterozigoti za klasiœno galaktozemijo, galaktozemija Duarte) poveœano tveganje za prezgodnji pojav menopavze (20). Ugotovili so tudi, da imajo ĉenske z rakom jajœnikov v povpreœju niĉjo aktivnost GALT, kot zdrave ĉenske v kontrolni skupini (21), dokazana pa je bila tudi povezava med mutacijami za galaktozemijo Duarte in veœjim tveganjem za ovarijski karcinom (22, 23, 24). Zanimivo je, da dieta, ki vsebuje 50% galaktoze, pri miĝih povzroœa ovulatorno disfunkcijo zaradi uniœenja foliklov (25), medtem ko omenjena dieta pri brejih miĝih povzroœi zmanjĝano ĝtevilo oocitov pri fetusih ĉenskega spola (26). Œeprav je pri homozigotih za GALK galaktozemijo katarakta glavn simptom, ĝe vedno ni jasno, ali tudi delne okvare GALK lahko povzroœijo nastanek sive mrene. Podatki o vplivu delnega pomanjkanja GALK na razvoj presenilnih katarakt so si namreœ nasprotujoœi. Nekatere ĝtudije niso odkrile povezave med zniĉano aktivnostjo GALK in kataraktami (14, 16), druge pa so to povezavo potrdile (17, 19, 27, 28). Do takih rezultatov je verjetno priĝlo zarad izredne redkosti okvar GALK v sploĝni populaciji. Verjetno bi bilo moĉno pozitivno povezavo dokazati samo v tistih populacijah, kjer so okvare GALK pogostejĝe kot v sploĝni svetovni populaciji, kot lahko vidimo na primeru japonske (27) in romske (28) populacije. Ker je laktaza pri odraslih sesalcih normalno neaktivna oz. malo aktivna, naj bi bili laktazno persistentni ljudje izpostavljeni veœjim koliœinam galaktoze, kot osebe z nizko aktivnostjo laktaze. Ena ĝtudija je ugotovila povezavo med visoko aktivnostjo laktaze v odrasli dobi in veœjim tveganjem za katarakte (29). Dve ĝtudiji pa sta potrdil povezanost laktazne persistence z rakom jajœnikov (30, 31). Zanimivo je, da so ugotovili tudi veœjo pogostost laktazno persistentnih oseb v skupini bolnikov z diabetesom tipa I in II, kar je posledica veœje izpostavljenosti glukozi. Vse to kaĉe na ĝkodljive posledice visoke aktivnosti laktaze v odrasli dobi, verjetno zaradi poveœane izpostavljenosti sladkorjem galaktozi in glukozi. Moĉnost, da bi bilo lahko uĉivanje veœjih koliœin laktoze povezano z veœjim tveganjem za rak jajœnikov, je prvi predstavil Cramer s sodelavci. V ĝtudiji, ki je obsegala 27 drĉav, so ugotovili, da je incidenca raka jajœnikov odvisna od koliœine zauĉitega mleka na prebivalca in aktivnosti laktaze (30). Soœasno so poroœali tudi o povezanosti pogostega uĉivanja jogurta in skute, ki vsebujta veliko veœ proste galaktoze kot mleko, s poveœanim tveganjem za rak jajœnikov (21). Ker so zgodnejĝe ĝtudije dokazale povezavo med rakom jajœnikom in polnomastnim mlekom, vendar ne z mlekom z manj maĝœobe (32), dolgo ni bilo jasno ali je za nastanek karcinoma odgovorna galaktoza ali pa gre za vpliv maĝœobe. V prospektivn deset let trajajoœi ĝtudiji, ki je vkljuœevala 29.083 postmenopavznih ĉensk (33), so ugotovili povezavo z rakom jajœnikov samo za mleko z manj maĝœobe. V tej populaciji ĉensk je bilo uĉivanje manj mastnega mleka veliko bolj pogosto (80%) kot uĉivanje polnomastnega. Vendar moramo biti pri interpretaciji omenjenih rezultatov previdni, saj ĝtevilne ĝtudije niso ugotovile nobene povezave med uĉivanjem laktoze in rakom jajœnikov (22, 34, 35, 36, 37, 38, 39). Zanimivo je, da so 3 izmed navedenih ĝtudij preuœevale populacije v katerih je pogostost visoke aktivnosti laktaze pri odraslih razmeroma nizka: Italija (37) 26%, Japonska (38) 10% in Kitajska (39) 6%. Populacije s povpreœno nizko aktivnostjo laktaze pri odraslih bi bile lahko zaĝœitene pred ĝkodljivimi vplivi galaktoze, zaradi manjĝe razgradnje laktoze v prebavnem traktu in poslediœno manjĝe absorpcije galaktoze v kri. 7 Sklep Siva mrena je globalno gledano ĝe vedno glavni vzrok slepote. Ocenjujejo, da je trenutno na svetu zaradi sive mrene na obeh oœesih slepih 17 milijonov ljudi. Rak jajœnikov ima najviĝjo stopnjo smrtnosti in je na tretjem mestu po pogostosti med ginekoloĝkimi raki (33). Doloœen deleĉ omenjenih bolezenskih stanj bi lahko prepreœili s presejevanjem prebivalstva na endogene dejavnike, ki lahko vplivajo na koliœino galaktoze v tkivih, kot so aktivnost encimov Leloirjevega cikla in aktivnost laktaze. Z omejevanjem vnosa laktoze in galaktoze pri osebah z ugotovljenim poveœanim tveganjem bi lahko zmanjĝali incidenco raka jajœnikov in sive mrene ali vsaj premaknili pojavnost teh obolenj v poznejĝe ĉivljenjsko obdobje. Pomen mutacij v genu za GALT ni zanemarljivega pomena v slovenski populaciji, saj je pribliĉno 15% prebivalstva heterozigotov za galaktozemijo Duarte oz. 11% za galaktozemijo Duarte 2 (40). V slovenski populaciji je ĉe bila dokazana povezava med heterozigotnostjo za klasiœno galaktozemijo in veœjim tveganjem za sivo mreno (41). Mutacije v genu za GALK so v Sloveniji verjetno redke, vendar ne smemo pozabiti na razmeroma veliko romsko populacijo, v kateri bi lahko mutacije v tem genu predstavljale pomemben dejavnik tveganja za sivo mreno. Ĝe veœji epidemioloĝki pomen za nastanek sive mrene oz. raka jajœnikov bi lahko imela aktivnost laktaze v odrasli dobi. V Sloveniji kar 66% odraslih ohrani sposobnost prebave laktoze (42), kar bi ob poveœanem vnosu laktoze in/ali zmanjĝani aktivnosti katerega izmed encimov Leloirjevega cikla lahko poveœalo tveganje za okvare oœesnih leœ in jajœnikov. Najbolj riziœno subpopulacijo bi torej predstavljale osebe z delnimi okvarami GALT in hkratno visoko aktivnostjo laktaze v odrasli dobi. Œeprav mleko ĉe desetletja velja za zdravo hrano v vseh ĉivljenjskih obdobjih, se je v luœi teh podatkov potrebno vpraĝati, ali je mleko res koristno za vsakogar izmed nas. 8 Literatura 1. Leslie ND. Insights into the pathogenesis of galactosemia. Annu Rev Nutr 2003; 23: 59-80. 2. Petry KG, Reichardt JKV. The fundamental importance of human galactose metabolism: lessons from genetics and biochemistry. TIG 1998; 14(3): 98-102. farm vestn 2008; 59 Toksiœni vidiki galaktoze -je mleko res zdrava hrana v vseh ĉivljenjskih obdobjih? 2. Petry KG, Reichardt JKV. The fundamental importance of human galactose metabolism: lessons from genetics and biochemistry. TIG 1998; 14(3): 98-102. 3. Acosta PB, Gross KC. Hidden sources of galactose in the environment. Eur J Pediatr 1995; 154(Suppl 2): S87-S92. 4. Disorders of galactose metabolism. In: Stanbury. The metabolic basis of inherited disease. 5th ed. McGraw-Hill, 1983: 167-185. 5. OMIM#230400. On Line Mendelian Inheritance in Man (OMIM): http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=OMIM. 6. Ohta Y, Yamasaki T, Niwa T et al. Cataract development in 12-month-old rats fed 25% galactose diet and its relation to osmotic stress and oxidative damage. Ophthalmic Res 1999; 31: 321-331 7. Devamanoharan PS, Ali AH, Varma SD. Non-enzymatic glycation of lens proteins and haemoglobin-inhibition by pyruvate: an in-vivo study. Diabetes, Obesity and Metabolism 1999; 1: 159-164. 8. Guerrero NV, Singh RH, Manatunga A et al. Risk factorsnfor premature ovarian failure in females with galactosemia. The Journal of Pediatrics 2000; 137(6): 833-841 9. Disorders of carbohydrate metabolism. In: Clinical Paediatric Dietetics. 2nd ed. Iowa State Press, 2001: 210-227. 10. Gitzelmann R, Bosshard NU. Partial deficiency of galactose-1-phosphate uridyltransferase. Eur J Pediatr 1995; 154(Suppl 2): S40-S44. 11. Suzuki M, West C, Beutler E. Large-scale molecular screening for galactosemia alleles in a pan-ethnic population. Hum Genet 2001 109: 210-215. 12. OMIM#230200. On Line Mendelian Inheritance in Man (OMIM): http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=OMIM. 13. Beigi B, OKeeffe M, Bowell R et al. Ophthalmic findings in classical galactosemia-prospective study. Br J Ophth 1993; 77: 162-164. 14. Stevens RE, Datiles MB, Srivastava SK et al. Idiopathic presenile cataract formation and galactosemia. Br J Ophth 1989; 73: 48-51 15. Winder AF, Claringbold LJ, Jones RB et al. Partial galactose disorders in families with premature cataracts. Arch Dis Child 1983; 58: 362-366. 16. Kaloud H, Sitzmann FC, Schenker H et al. Enzymaktivitätswerte des galaktosestoffwechels bei der sogenannten Cataracta congenita. Dtsch Med Wschr 1975; 100: 873-876. 17. Vaca-Pacheco G, Medina C, Garcia-Cruz D et al. Identification of inborn errors of galactose metabolism in patients with cataracts. Arch Invest Med (Mex) 1990; 21(2): 127-132. 18. Auricchio G, Rinaldi E, Simonelli F et al. Red blood cells galactose-1-P-urydil transferase in senile and presenile cataracts. Metab Pediatr Syst Ophthalmol 1985; 8(4): 160. 19. Skalka HW, Prchal JT. Presenile cataract formation and decreased activity of galactosemic enzymes. Arch Ophthalmol 1980; 98(2): 269-273. 20. Cramer DW, Harlow BL, Barbieri RL et al. Galactose-1-phosphate uridyl transferase activity associated with age at menopause and reproductive history. Fertil Steril 1989; 51: 609-615. 21. Cramer DW, Harlow BL, Willett et al. Galactose consumption and metabolism in relation to the risk for ovarian cacer. Lancet 1989; 2: 66-71 22. Cramer DW, Greenberg ER, Titus-Ernstoff L et al. A case-control study of galactose consumption and metabolism in relation to ovarian cancer. Cancer Epidemiol Prev 2000; 9: 95-101 23. Cramer DW, Muto MG, Reichardt JKV et al. Characteristics of women with a family history of ovarian cancer. Cancer 1994; 74: 1309-1317. 24. Morland SJ, Jiang X, Hitchcock A et al. Mutation of galactose-1-phosphate uridyl transferase and its association with ovarian cancer and endometriosis. Int J Cancer 1998; 77: 825-827. 25. Schwartz WJ, Mattison DR. Galactose inhibition of ovulation in mice. Fertil Steril 1988; 49: 522-526. 26.Chen VT, Mattison DR, Feigenbaum L et al. Reduction in oocyte number following prenatal exposure to a diet high in galactose. Science 1981; 214: 1145. 27. Okano Y, Asada M, Fujimoto A et al. A genetic factor for age-related cataract: Identification and characterization of a novel galactokinase variant, ğOsakaĞ, in Asians. Am J Hum genet 2001; 68: 1036-1042. 28. Kalaydjieva L, Perez-Lezaun A, Angelicheva D et al. A founder mutation in the GK1 gene is responsible for galactokinase deficiency in Roma (Gypsies). Am J Hum Genet 1999; 65: 1299-1307 29. Rinaldi E, Albini L, Costagliola C et al. High frequency of lactose absorbers among adults with idiopathic senile and presenile cataract in a poplation with a high prevalence of primary adult lactose malabsorption. The Lancet 1984; 1(8373): 355-357. 30. Cramer DW. Lactase persistence and milk consumption as determinants of ovarian cancer risk. Am J Epidemiol 1989; 130(5): 904-910. 31. Meloni GF, Colombo C, La Vecchia C et al. Lactose absorption in patients with ovarian cancer. Am J Epidemiol 1999; 150(2): 183-186. 32. Cramer DW, Welch WR, Hutchinson GB et al. Dietary animal fat in relation to ovarian cancer risk. Obstet Gynecol 1984; 83: 833-8. 33. Kushi LH, Mink PJ, Folsom AR et al. Prospective study od diet and ovarian cancer. Am J Epidemiol 1999; 149: 21-31 34. Engle A, Musvat JE, Harris RE. Nutritional risk factors and ovarian cancer. Nutr Cancer 1991; 15: 239-247. 35. Risch HA, Jain M, Marett LD et al. Dietary lactose intake, lactose intolerance, and risk for epithelial ovarian cancer in souther Ontario (Canada). Cancer Causes Control 1994; 5: 540-548. 36. Herrinton LJ, Weiss NS, Beresford SA et al. Lactose and galactose intake and metabolism in relation to the risk of epithelial ovarian cancer. Am J Epidemiol 1995; 141: 407-416. 37. La Vecchia C, Decarli A, Negri E et al. Dietary factors and risk of epithelial ovarian cancer. J Natl Cancer Inst 1987; 79: 663-669. 38. Mori M, Harabuchi I, Miyake H et al. Reproductive, genetic and dietary risk factors for ovarian cancer. Am J Epidemiol 1988; 128: 771-777. 39.Shu XO, Gao YT, Yuan JM et al. Dietary factors and epithelial ovarian cancer. Br J Cancer 1989; 59: 92-96. 40. Lukaœ-Bajalo J, Marc J, Mlinar B et al. Frequencies of Q188R and N314D mutations and IVS5-24g>A intron variation in the galactose-1-phosphate uridyl transferase (GALT) gene in the Slovenian population. Clin Chem Lab Med 2002; 40: 1109-1113. 41. Karas N, Gobec L, Pfeifer V et al. Mutations in galactose-1-phosphate uridyltransferase gene in patients with idiopathic presenile cataract. J Inherit Metab Dis 2003; 26: 699-704. 42. Karas N, Lukaœ-Bajalo J. Genetika laktozne intolerance odraslih in pogostost polimorfizma -13910C>T v slovenski populaciji. Farm Vestn 2005; 56: 183-187. farm vestn 2008; 59 Varcevanje za starost pri Kapitalski družbi Najboljši rt U W E*) je odvisna od afinitete vezave (Kd) na membrano in je loœena od afinitete vezave (Ks) fosfolipidne molekule v aktivnem mestu encima (E* + S* <-> E*S). S, fosfolipidni substrat; P, produkt; kcat, pretvorbeno ĝtevilo. Figure 2: Possible cellular actions of sPLA2s. A) sPLA2s are synthesized and secreted from the cell (1). Following secretion, sPLA2s can bind either to the soluble or membrane-bound M-type sPLA2 receptor (2), or to heparan sulphate proteoglycans (3) or to the plasma membrane (4). They are internalized into the cell (5) through at least two possible pathways: by binding to the membrane-bound M-type sPLA2 receptor (2) or to heparan sulphate proteoglycans (3). When imported, sPLA2s act on the inner cellular membranes (6) or are degraded (7). AA can be released during secretion of sPLA2s (8), or after binding to the outer (4) or inner (6) cellular membranes. The cellular location of AA release is in a large part dependent on the enzymatic properties of a particular sPLA2. The expression of each sPLA2 group member is species-, genotype- and tissue-specific, and depends on the (patho)physiological state of an organism. AA, arachidonic acid; mt, mitochondrion. B) Presumed mechanism of the catalytic reaction of an sPLA2 enzyme at the membrane surface. Binding of the sPLA2 enzyme (E) to the membrane of associated phospholipids (E -> E*) is dependent on the membrane binding affinity (Kd), and is different from the binding affinity of the phospholipid molecule (Ks) for the enzyme active site (E* + S* <-> E*S). S, phospholipid substrate; P, product; kcat, the turnover number. farm vestn 2008; 59 11 Pregledni znanstveni œlanki - Scientific Review Articles in Asp49 koordinativno vezan v bliĉini aktivnega mesta encima ter kot kofaktor sodeluje tako pri vezavi kot pri katalizi substrata (2). Aminokislinska ostanka His48 in Asp99 tvorita t. i. katalitiœno diado oz. skupaj z molekulo vode "funkcionalno triado". Kristalni strukturi sPLA2-IB in -IIA sta odkrili, da aktivno mesto sPLA2-encimov leĉi na dnu hidrofobnega kanala na N-koncu molekule (3, 4). Hidrofobni kanal veĉe posamezno molekulo fosfolipida, tj. substrata, neposredno po vezavi encima na fosfolipidno membrano (slika 2B). sPLA2 delujejo na stiœni povrĝini med lipidno plastjo in vodnim medijem. Zanje je znaœilno, da imajo veœjo afiniteto do agregiranih fosfolipidnih substratov, kot so miceli, vezikli in celiœne membrane, ki jih hidrolizirajo veliko hitreje kot monomerne fosfolipide. Veœina sesalskih sPLA2 se bolje veĉe na negativno nabite (anionske) lipidne povrĝine, sestavljene iz npr. fosfatidilglicerola ali fosfatidilserina, kot na elektriœno nevtralne, npr. fosfatidilholinske povrĝine, medtem ko imata sPLA2 iz skupin V in X relativno visoko afiniteto tudi do elektriœno nevtralnih fosfolipidnih povrĝin (5, 6). Le sPLA2-IB in -X se izloœata iz celice v encimsko manj aktivni obliki kot proencima. N-terminalni propeptid, dolĉine 7 oz. 11 aminokislin, se odstrani s proteolitiœno cepitvijo, pri œemer se tvori polno aktivni zreli encim (7, 8). sPLA2-X je za razliko od ostalih N-glikoziliran, kar pa ni pogoj za encimsko aktivnost (8). sPLA2-III in sPLA2-XII sta sorodni sPLA2-encimom iz skupine I/II/V/X predvsem v strukturi kalcijeve vezavne zanke in katalitiœne regije, drugaœe pa se od njih jasno razlikujeta. sPLA2-III je najveœji protein (55 kDa) znotraj druĉine sPLA2, sestavljen iz treh domen, ki kaĉe veœjo podobnost s sPLA2, izolirano iz œebeljega strupa, kot pa s sPLA2 iz skupine I/II/V/X (9). sPLA2-XIIA je encim velikosti 19 kDa, ki ima -podobno kot predstavniki skupine I/II/V/X - His v aktivnem mestu medtem ko je na mestu, kjer je obiœajno Asp99, prisoten ostanek Glu kar po naĝe nakazuje na moĉno katalitiœno diado His/Glu. Primerjava ohranjenega segmenta kalcijeve vezavne zanke pri sPLA2-XIIA z drugimi sPLA2 je pokazala, da je drugi, obiœajno ohranjeni, ostanek Gly v kalcijevi zanki zamenjan s Pro. Od ostalih sPLA2 se sPLA2-XIIA dodatno razlikuje po tem, da so nekateri cisteinski ostanki, ki tvorijo disulfidne vezi, na drugih mestih (10, 11). V letu 2003 odkrit soroden protein, sPLA2-XIIB, pa ima zamenjan His v aktivnem mestu z Leu, kar je verjetno glavni razlog za njegovo encimsko neaktivnost (12). 3 Fizioloĝka vloga sPLA2 Z in vitro in in vivo raziskavami so pokazali na vkljuœenost sPLA2 v mnoge fizioloĝke in patoloĝke procese. sPLA2 preko encimske aktivnosti sodelujejo pri sproĝœanju AA v celicah (slika 2A). Sproĝœena AA je substrat za konstitutivno izraĉeno ciklooksigenazo 1 (COX-1) v takojĝnem odzivu ali za inducibilno izraĉeno ciklooksigenazo 2 (COX-2) v zakasnelem odzivu organizma ali za lipoksigenazo, kar vodi v sintezo eikozanoidov pri vnetnih procesih. Drugi produkt encimske reakcije sPLA2, lizofosfolipidi, kot npr. lizofosfatidna kislina, lizofos -fatidilholin in njihovi metaboliti (npr. PAF), ki so moœni bioaktivn mediatorji, delujejo preko ustreznih z G-proteini sklopljenih receptorjev. Predpostavljajo, da sPLA2, ki sproĝœajo AA, prav tako regulirajo nastajanje mediatorjev, ki nastanejo iz lizofosfolipidov (8, 13). Tako lahko aktivirajo, preko produktov hidrolize, razliœne tarœne proteine, kot so: MAP-kinaza, PI3K, Akt, cPLA2, COX-2 in sfingomielinaza (14-19). Na celiœni ravni sodelujejo sPLA2 skupin IB, IIA, V in X pri proliferaciji, kontrakciji, migraciji, apoptozi celic ter pri sproĝœanju peptidov, hormonov in citokinov (20-25). Delujejo protimikrobno na bakterije, kot tudi zaviralno na parazite in viruse, zato predvidevajo, da sPLA2 sodelujejo pri prirojenem imunskem odzivu gostitelja (13, 26, 27) Sodelujejo tudi pri metabolizmu lipidov, zauĉitih s hrano (28) Kasneje so ugotovili, da nekateri bioloĝki uœinki sPLA2 niso posledica njihove katalitiœne aktivnosti, temveœ posledica vezave sPLA2 na specifiœne vezavne proteine v celicah (slika 2A). Tako npr. katalitiœno neaktivne mutante sPLA2 pri doloœenih procesih delujejo prav tako uœinkovito kot divji tip fosfolipaze, ki je encimsko aktiven (26). Pri sesalcih se sPLA2 veĉejo na sPLA2-receptorje tipov M in N ter na glipikan, dekorin in verzikan (27, 29-31). Preko vezave na receptor se sPLA2 lahko vnesejo v celico, kjer encimsko delujejo in interagirajo z znotrajceliœnimi tarœami ali pride tam do njihove razgradnje (v izosomih). Zato predvidevajo, da sPLA2 ne delujejo le kot encimi temveœ tudi kot ligandi. Znani proteini, ki lahko interagirajo s sPLA2, so poleg prej omenjenih ĝe: kalmodulin in 14-3-3-proteini, pentraksinu podobni protein in pentraksin vezavni proteini, krokalbin, pljuœni povrĝinski proteini, receptor 2 za vaskularni endotelijski rastni dejavnik in dejavnik strjevanja krvi Xa (pregledno v 26 in 32). Med sPLA2-vezavnimi proteini je najbolje prouœena interakcija fosfolipaz s sPLA2-receptorjem tipa M, ki pri doloœenih (pod)skupinah sPLA2 tudi inhibira njihovo fosfolipazno aktivnost (26). Receptor tipa M je strukturno podoben manoznemu receptorju makrofagov, ki ga uvrĝœajo v naddruĉino lektinskih receptorjev tipa C (33). Pri œloveku sta prisotni topna in membranska oblika receptorja, ki nastaneta kot posledica alternativnega izrezovanja intronov na ravni mRNA. O pomenu interakcij sPLA2 z vezavnimi proteini je relativno malo znanega in so zato le-te predmet intenzivnih raziskav. Kljub vsemu povedanemu pa vloga posameznih sPLA2 ĝe ni v celoti pojasnjena. Modeli miĝi s posamiœno okvarjenimi (izbitimi) geni za sPLA2 iz skupine I/II/V/X so izzvali dvome o nekaterih prej predpostavljenih vlogah posameznih sPLA2 v (pato)fizioloĝkih procesih. Kaĉe, da prihaja do redundance (preseĉnosti), pri œemer lahko doloœena sPLA2 nadomesti vlogo druge, kar prikrije fenotip povezan z odsotnostjo te druge sPLA2. Nekateri miĝji sevi imajo naravno okvaro gena za sPLA2-IIA, vendar ni opaziti nenormalnosti kar kaĉe na moĉnost nadomestitve funkcij sPLA2-IIA z neko drugo skupino sPLA2-encima (kompenzacija) (34). 4 Patofizioloĝka vloga sPLA2 Sesalske sPLA2 igrajo pomembno vlogo pri razliœnih patoloĝkih spremembah, od katerih so najbolje raziskani vnetni procesi in ateroskleroza, omeniti pa velja tudi vlogo sPLA2 pri razliœnih nevrodegenerativnih in rakavih obolenjih. 4.1 Vnetje Med sPLA2 je, kar se vnetja tiœe, najbolje prouœena vloga sPLA2-IIA. Ta encim so zasledili v poveœanih koliœinah v tekoœini na mestu vnetja (35). Njeno izraĉanje sproĉijo razliœni signali, povezani z akutnim in kroniœnim vnetjem (36-38), kar kaĉe na to, da je sPLA2-IIA eden od glavnih dejavnikov pri sproĝœanju lipidnih mediatorjev med vnetjem (39). Tako so poviĝane koncentracije sPLA2-IIA izmerili v serumu in tkivih pri razliœnih vnetnih obolenjih, kot so: revmatoidni artritis, septiœni farm vestn 2008; 59 Sekretorne fosfolipaze A2 in njihova (pato)fizioloĝka vloga ĝok, luskavica, Crohnova bolezen, ulcerativni kolitis, sindrom dihalne stiske in astma (13, 40). 4.2 Ateroskleroza Vkljuœenost sPLA2-IIA v proces ateroskleroze so pokazali pri ĝtudijah z uporabo transgenih miĝi s poveœanim izraĉanjem gena za sPLA2-IIA (41, 42). Takĝne transgene miĝi so imele poveœane aterosklerozne poĝkodbe, okoli katerih je bila nakopiœena sPLA2-IIA (42). Pri œloveku so na ateroskleroznih plakih zasledili povezavo med sPLA2-IIA in dekorinom, majhnim glikoproteinom, ki ima kovalentno vezan hondroitin sulfat ali dermatan sulfat glikozaminoglikan. Ugotovili so, da se sPLA2-IIA veĉe na dekorin. Pri vezavi na dekorin se njena encimska aktivnost poveœa za 2 do 3-krat. Predpostavljajo, da tako poveœana aktivnost sPLA2-IIA vpliva na spremembe plazemskih lipoproteinov in na nastanek lipidnih mediatorjev na mestu tvorbe ateroskleroznih plakov (30). Novejĝe ĝtudije so pokazale, da pri razvoju ateroskleroze sodeluje tudi sPLA2-V, in sicer na drugaœen naœin, tako da bo potrebno njeno vlogo pri razvoju ateroskleroze ĝe natanœneje prouœiti (43, 44). 4.3 Nevrodegenerativna obolenja Vse veœ ĝtudij kaĉe tudi na vlogo razliœnih skupin sPLA2 pri nevrodegenerativnih obolenjih, kot so: Alzheimerjeva bolezen Parkinsonova bolezen, multipla skleroza, epilepsija, shizofrenija in depresivne motnje (45). Fosfolipaze A2 iz skoraj vseh skupin so prisotne v centralnem ĉivœnem sistemu (46). Predpostavljajo, da se ob indukciji sinteze sPLA2 s citokini in kemokini poveœa sproĝœanje AA in s tem nastanek vnetnih mediatorjev, kar privede do vnetja v centralnem ĉivœnem sistemu. Pri omenjenih nevrodegenerativnih obolenjih je znaœilno poviĝana raven citokinov in eikozanoidov (45). 4.4 Rakava obolenja Novejĝe raziskave kaĉejo na vpletenost sPLA2, AA in njenih metabolitov v razvoj kolorektalnega raka (47) in raka prostate (48). Pri tem se pojavi neravnovesje v izraĉanju sPLA2 in neravnovesje v metabolizmu AA, kar pomembno vpliva na razliœne fizioloĝke procese v celici. Ĝtevilne raziskave kaĉejo, da je poveœano tudi izraĉanje COX-2 in s tem je poveœana sinteza mitogenih prostaglandinov, kar pa je kljuœna znaœilnost razliœnih oblik rakavih obolenj, med drugimi kolorektalnega raka, raka prostate in raka dojke (49). Pomen sPLA2, predhodnikov COX-2 v kaskadi pretvorbe AA, pri razvoju in napredovanju rakavih obolenj je priznan, a zaenkrat slabo raziskan patoloĝki proces (50). Predpostavljajo, da bi sPLA2 lahko bile primerne tarœe za prepreœevanje doloœenih rakavih obolenj (51). 5 Inhibitorji sPLA2 Spoznanja o vlogi sPLA2 pri vnetnih obolenjih in drugih patoloĝkih procesih so spodbudila farmacevtska podjetja k razvoju inhibitorjev sPLA2. V sploĝnem so najuœinkovitejĝi inhibitorji na osnovi indolovih derivatov, kot so npr. indoksam, metilindoksam in LY311727 (52-54). Nekateri od teh so se izkazali za uspeĝne pri ĝtudijah na ĉivalskih modelih vnetja, kar kaĉe na to, da so sPLA2 morda ena od primernih tarœ za prepreœevanje vnetja, vendar pa podobnih uspehov pri ĝtudijah na ljudeh ĝe ni (55, 56). Z odkritjem vse veœ novih skupin sPLA2 se je pokazalo, da ĝtevilni inhibitorji sPLA2, vkljuœno z metilindoksamom, niso selektivni le za doloœeno (pod)skupino sPLA2 (52-54, 57). Ĝe veœ, nedavno so pokazali, da nekateri inhibitorji ne inhibirajo le encimske aktivnosti sPLA2, temveœ tudi prepreœujejo vezavo s sPLA2-receptorjem tipa M (57). Ta novejĝa spoznanja zahtevajo, da se ponovno opravijo doloœene predkliniœne raziskave inhibitorjev, ki bi bili lahko ustrezni za prepreœevanje in zdravljenje obolenj, izzvanih s sPLA2. Ostaja tudi odprto vpraĝanje, ali inhibitorji prav tako prepreœijo interakcijo sPLA2 z nekaterimi drugimi vezavnimi proteini sPLA2. Naravni proteinski inhibitorji endogenih sPLA2 pri œloveku ĝe niso poznani, so pa znani nekateri naravni inhibitorji kaœjih nevrotoksiœnih sPLA2 (58). Poleg iskanja specifiœnih naravnih inhibitorjev tudi intenzivno prouœujejo delovanje peptidnih inhibitorjev in peptidomimetikov, pridobljenih na osnovi proteinske strukture in molekulskega modeliranja, ki specifiœno inhibirajo aktivnost sPLA2 (59). 6 Zakljuœek Vloga posameznih skupin sPLA2 v razliœnih patofizioloĝkih procesih je predmet intenzivnih raziskav. Ĝtevilœnost sPLA2, njihova relativno nizka substratna specifiœnost in vkljuœenost v razliœne celiœne procese kaĉejo na veliko kompleksnost delovanja teh encimov, ki ga v celoti ĝe ne razumemo. Spoznanje, da sPLA2 delujejo kot encimi in kot ligandi, pa nedvomno odpira nov pogled na njihovo delovanje. 7 Zahvala Zahvaljujeva se izr. prof. dr. Igorju Kriĉaju za kritiœni pregled prispevka in dr. Rogerju H. Painu za pregled angleĝkega dela œlanka. 8 Literatura 1. Schaloske RH, Dennis EA. The phospholipase A2 superfamily and its group numbering system. Biochim Biophys Acta 2006; 1761: 1246-1259. 2. Verheij HM, Volwerk JJ, Jansen EHJM, Puyk WC, Dijkstra BW, Drenth J, de Haas GH. Methylation of histidine-48 in pancreatic phospholipase A2. Role of histidine and calcium ion in the catalytic mechanism. Biochemistry 1980; 19: 743-750. 3. Dijkstra BW, Drenth J, Kalk KH. Active site and catalytic mechanism of phospholipase A2. Nature 1981; 289: 604-606. 4. Scott DL, White SP, Browning JL, Rosa JJ, Gelb MH, Sigler PB. Structures of free and inhibited human secretory phospholipase A2 from inflammatory exudate. Science 1991; 254: 1007-1010. 5. Bezzine S, Bollinger JG, Singer AG, Veatch SL, Keller SL, Gelb MH. On the binding preference of human groups IIA and X phospholipases A2 for membranes with anionic phospholipids. J Biol Chem 2002; 277: 48523-48534. 6. Singer AG, Ghomashchi F, Le Calvez C, Bollinger J, Bezzine S, Rouault M, Sadilek M, Nguyen E, Lazdunski M, Lambeau G, Gelb MH. Interfacial kinetic and binding properties of the complete set of human and mouse groups I, II, V, X, and XII secreted phospholipases A2. J Biol Chem 2002; 277: 48535-48549. 7. Verheij HM, Slotboom AJ, de Haas GH. Structure and function of phospholipase A2. Rev Physiol Biochem Pharmacol 1981; 91 91-203. farm vestn 2008; 59 Pregledni znanstveni œlanki - Scientific Review Articles 8. Hanasaki K, Ono T, Saiga A, Morioka Y, Ikeda M, Kawamoto K, Higashino K, Nakano K, Yamada K, Ishizaki J, Arita H. Purified group X secretory phospholipase A2 induced prominent release of arachidonic acid from human myeloid leukemia cells. J Biol Chem 1999; 274: 34203-34211 9. Valentin E, Ghomashchi F, Gelb MH, Lazdunski M, Lambeau G Novel human secreted phospholipase A2 with homology to the group III bee venom enzyme. J Biol Chem 2000; 275: 7492-7496. 10. Gelb MH, Valentin E, Ghomashchi F, Lazdunski M, Lambeau G Cloning and recombinant expression of a structurally novel human secreted phospholipase A2. J Biol Chem 2000; 275: 39823-39826. 11. Ho IC, Arm JP, Bingham III CO, Choi A, Austen KF, Glimcher LH A novel group of phospholipase A2s preferentially expressed in type 2 helper T cells. J Biol Chem 2001; 276: 18321-18326. 12. Rouault M, Bollinger JG, Lazdunski M, Gelb, MH, Lambeau G Novel mammalian group XII secreted phospholipase A2 lacking enzymatic activity. Biochemistry 2003; 42: 11494-11503. 13. Kudo I, Murakami M. Phospholipase A2 enzymes. Prostaglandins Other Lipid Mediat 2002; 68-69: 3-58. 14. Tada K, Murakami M, Kambe T, Kudo I. Induction of cyclooxygenase-2 by secretory phospholipases A2 in nerve growth factor-stimulated rat serosal mast cells is facilitated by interaction with fibroblasts and mediated by a mechanism independent of their enzymatic functions. J Immunol 1998; 161 5008-5015. 15. Balsinde J, Shinohara H, Lefkowitz LJ, Johnson CA, Balboa MA, Dennis EA. Group V phospholipase A2-dependent induction of cyclooxygenase-2 in macrophages. J Biol Chem 1999; 274: 25967-25970. 16. Bidgood MJ, Jamal OS, Cunningham AM, Brooks PM, Scott KF. Type IIA secretory phospholipase A2 upregulates cyclooxygenase-2 and amplifies cytokine-mediated prostaglandin production in human rheumatoid synoviocytes. J Immunol 2000; 165: 2790-2797. 17. Fuentes L, Hernandez M, Nieto ML, Sanchez Crespo M Biological effects of group IIA secreted phosholipase A2. FEBS Lett 2002; 531: 7-11 18. Beck S, Lambeau G, Scholz-Pedretti K, Gelb MH, Janssen MJ Edwards SH, Wilton DC, Pfeilschifter J, Kaszkin M. Potentiation of TNFR-induced sPLA2-IIA expression in mesangial cells by an autocrine loop involving secreted phospholipase A2 and PPARR activation. J Biol Chem 2003; 278: 29799-29812. 19. Choi YA, Lim HK, Kim JR, Lee CH, Kim YJ, Kang SS, Baek SH Group IB secretory phospholipase A2 promotes matrix metalloproteinase-2-mediated cell migration via the phosphatidylinositol-3 kinase and Akt pathway. J Biol Chem. 2004; 279: 36579-36585. 20. Rizzo MT, Nguyen E, Aldo-Benson M, Lambeau G. Secreted phospholipase A2 induces vascular endothelial cell migration Blood 2000; 96: 3809-3815. 21. Boilard E, Bourgoin SG, Bernatchez C, Surette ME. Identification of an autoantigen on the surface of apoptotic human T cells as a new protein interacting with inflammatory group IIA phospholipase A2. Blood 2003; 102: 2901-2909. 22. Jo EJ, Lee HY, Lee YN, Kim JI, Kang HK, Park DW, Baek SH Kwak JY, Bae YS. Group IB secretory phospholipase A2 stimulates CXC chemokine ligand 8 production via ERK and NF-kB in human neutrophils. J Immunol 2004; 173: 6433-6439. 23. Lee C, Park DW, Lee J, Lee TI, Kim YJ, Lee YS, Baek SH Secretory phospholipase A2 induces apoptosis through TNF-R and cytochrome c-mediated caspase cascade in murine macrophage RAW 264.7 cells. Eur J Pharmacol 2006; 536: 47-53. 24. Granata F, Petraroli A, Boilard E, Bezzine S, Bollinger J, Del Vecchio L, Gelb MH, Lambeau G, Marone G, Triggiani M Activation of cytokine production by secreted phospholipase A2 in human lung macrophages expressing the M-type receptor. J mmunol 2005; 174: 464-474. 25. Granata F, Frattini A, Loffredo S, Del Prete A, Sozzani S, Marone G, Triggiani M. Signaling events involved in cytokine and chemokine production induced by secretory phospholipase A2 in human lung macrophages. Eur J Immunol 2006; 36: 1938-1950. 26. Rouault M, Le Calvez C, Boilard E, Surrel F, Singer A, Ghomashchi F, Bezzine S, Scarzello S, Bollinger J, Gelb MH Lambeau G. Recombinant production and properties of binding of the full set of mouse secreted phospholipases A2 to the mouse M-type receptor. Biochemistry 2007; 46: 1647-1662. 27. Valentin E, Lambeau G. Increasing molecular diversity of secreted phospholipases A2 and their receptors and binding proteins. Biochim Biophys Acta 2000; 1488: 59-70. 28. Richmond BL, Boileau AC, Zheng S, Huggins KW, Granholm NA, Tso P, Hui DY. Compensatory phospholipid digestion is required for cholesterol absorption in pancreatic phospholipase A(2)-deficient mice. Gastroenterology 2001; 120: 1193-1202. 29. Koduri RS, Baker SF, Snitko Y, Han SK, Cho W, Wilton DC, Gelb MH. Action of human group IIa secreted phospholipase A2 on cell membranes. Vesicle but not heparinoid binding determines rate of fatty acid release by exogenously added enzyme. J Biol Chem 1998; 273: 32142-32153. 30. Murakami M, Kambe T, Shimbara S, Yamamoto S, Kuwata H Kudo I. Functional association of type IIA secretory phospholipase A2 with the glycosylphosphatidylinositol-anchored heparan sulfate proteoglycan in the cyclooxygenase-2-mediated delayed prostanoid-biosynthetic pathway. J Biol Chem 1999; 274: 29927-29936. 31. Sartipy P, Johansen B, Gasvik K, Hurt-Camejo E. Molecular basis for the association of group IIA phospholipase A2 and decorin in human atherosclerotic lesions. Circ Res 2000; 286: 707-714. 32. Pungerœar J, Kriĉaj I. Understanding the molecular mechanism underlying the presynaptic toxicity of secreted phospholipases A2. Toxicon 2007; 50: 871-892. 33. East L, Isacke CM. The mannose receptor family. Biochim Biophys Acta 2002; 1572: 364-386. 34. Kennedy BP, Payette P, Mudgett J,Vadas P, Pruzanski W, Kwan M, Tang C, Rancourt DE, Cromlish WA. A natural disruption of the secretory group II phospholipase A2 gene in inbred mouse strains. J Biol Chem 1995; 270: 22378-22385. 35. Vadas P, Wasi S, Movat HZ, Hay JB. Extracellular phospholipase A2 mediates inflammatory hyperaemia. Nature 1981; 293: 583-585. farm vestn 2008; 59 Sekretorne fosfolipaze A2 in njihova (pato)fizioloĝka vloga 36. Vadas P, Browning J, Edelson J, Pruzanski W. Extracellular phospholipase A2 expression and inflammation: The relationship with associated disease states. J Lipid Mediat 1993; 8: 1-30. 37. Andreani M, Olivier JL, Berenbaum F, Raymondjean M, Bereziat G. Transcriptional regulation of inflammatory secreted phospholipases A2. Biochim Biophys Acta 2000; 1488: 149-158. 38. Nevalainen TJ, Haapamaki MM, Gronroos JM. Roles of secretory phospholipases A2 in inflammatory diseases and trauma. Biochim Biophys Acta 2000; 1488: 83-90. 39. Pruzanski W, Vadas P. Phospholipase A2: A mediator between proximal and distal effectors of inflammation. Immunol Today 1991; 12: 143-146. 40. Minami T, Tojo H, ShinomuraY, Matsuzawa Y, Okamoto M. Increased group II phospholipase A2 in colonic mucosa of patients with Crohn’s disease and ulcerative colitis. Gut 1994; 35: 1593-1598. 41. Ivandic B, Castellani LW, Wang XP, Qiao JH, Mehrabian M Navab M, AJ. Role of group II secretory phospholipase A2 in atherosclerosis. Part 1. Increased atherogenesis and altered lipoproteins in transgenic mice expressing group IIA phospholipase A2. Arterioscler Thromb Vasc Biol 1999; 19: 1284-1290. 42. Tietge UJ, Maugeais C, Cain W, Grass D, Glick JM, de Beer FC Rader DJ. Overexpression of secretory phospholipase A2 causes rapid catabolism and altered tissue uptake of high density lipoprotein cholesteryl ester and apolipoprotein A-I. J Biol Chem 2000; 275: 10077-10084. 43. de Beer FC, Webb NR. Inflammation and atherosclerosis: Group IA and Group V sPLA2 are not redundant. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2006; 26: 1421-1422. 44. Rosengren B, Peilot H, Umaerus M, Jonsson-Rylander AC, Mattsson-Hulten L, Hallberg C, Cronet P, Rodriguez-Lee M, Hurt-Camejo E. Secretory phospholipase A2 group V: lesion distribution, activation by arterial proteoglycans, and induction in aorta by a Western diet. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2006; 26: 1579-1585. 45. Farooqui AA, Horrocks LA, Farooqui T. Modulation of inflammation in brain: a matter of fat. J Neurochem 2007; 101 577-599. 46. Molloy GY, Rattray M, Williams RJ. Genes encoding multiple forms of phospholipase A2 are expressed in rat brain. Neurosci Lett 1998; 258: 139-142. 47. Murakami M, Masuda S, Shimbara S, Ishikawa Y, Ishii T, Kudo I Cellular distribution, post-translational modification, and tumorigenic potential of human group III secreted phospholipase A2. J Biol Chem 2005; 280: 24987-24998. 48. Dong Q, Patel M, Scott KF, Graham GG, Russell PJ, Sved P. Oncogenic action of phospholipase A2 in prostate cancer. Cancer Lett 2006; 240: 9-16. 49. Ulrich CM, Bigler J, Potter JD. Non-steroidal anti-inflammatory drugs for cancer prevention: promise, perils and pharmacogenetics. Nat Rev Cancer 2006; 2: 130-140. 50. Nakanishi M, Rosenberg DW. Roles of cPLA2alpha and arachidonic acid in cancer. Biochim Biophys Acta 2006; 1761 1335-1343. 51. Laye JP, Gill JH. Phospholipase A2 expression in tumours: a target for therapeutic intervention? Drug Discov Today 2003; 8: 710-716. 52. Reid RC. Inhibitors of secretory phospholipase A2 group IIA. Curr Med Chem 2005; 12: 3011-3026. 53. Smart BP, Pan YH, Weeks AK, Bollinger JG, Bahnson BJ, Gelb MH. Inhibition of the complete set of mammalian secreted phospholipases A2 by indole analogues: a structure-guided study. Bioorg Med Chem 2004; 12: 1737-1749. 54. Smart BP, Oslund RC, Walsh LA, Gelb MH. The first potent inhibitor of mammalian group X secreted phospholipase A2: elucidation of sites for enhanced binding. J Med Chem 2006; 49: 2858-2860. 55. Bradley JD, Dmitrienko AA, Kivitz AJ, Gluck OS, Weaver AL Wiesenhutter C, Myers SL, Sides GD. A randomized, double-blinded, placebo-controlled clinical trial of LY333013, a selective inhibitor of group II secretory phospholipase A2, in the treatment of rheumatoid arthritis. J Rheumatol 2005; 32: 417-423. 56. Zeiher BG, Steingrub J, Laterre PF, Dmitrienko A, Fukiishi Y, Abraham E; EZZI Study Group. LY315920NA/S-5920, a selective inhibitor of group IIA secretory phospholipase A2, fails to improve clinical outcome for patients with severe sepsis. Crit Care Med 2005; 33: 1741-1748. 57. Boilard E, Rouault M, Surrel F, Le Calvez C, Bezzine S, Singer A, Gelb MH, Lambeau G. Secreted phospholipase A2 inhibitors are also potent blockers of binding to the M-type receptor. Biochemistry 2006; 45: 13203-13218. 58. Ĝribar J, Kovaœiœ L, Draĝkoviœ P, Faure G, Kriĉaj I. The first phospholipase inhibitor from the serum of Vipera ammodytes. FEBS J 2007; 274: 6055-6064. 59. Thwin MM, Satyanarayanajois SD, Nagarajarao LM, Sato K, Arjunan P, Ramapatna SL, Kumar PV, Gopalakrishnakone P. Novel peptide inhibitors of human secretory phospholipase A2 with antiinflammatory activity: Solution structure and molecular modeling. J Med Chem 2007; 50: 5938-5950. farm vestn 2008; 59 15 Pregledni znanstveni œlanki - Scientific Review Articles Molibden kot pomemben element v sledovih Molybdenum as important trace element Aleĝ Obreza Povzetek: Molibden je prehodni element, ki zaradi svojih fizikalno-kemiœnih lastnosti omogoœa katalizo eno- in dvoelektronskih redoks reakcij Molibdatni ioni so se zato ĉe zelo zgodaj tekom evolucije vkljuœili v nekatere metaloencime in jih zasledimo pri skoraj vseh organizmih, z izjemo nekaterih anaerobov, kjer je namesto molibdena prisoten volfram. Tudi pri sesalcih najdemo tri encime z molibdati v aktivnem mestu, med katerimi je zagotovo najbolj znana ksantin-oksidaza. Slednja katalizira pretvorbo purinov do seœne kisline in oksidacijo nekaterih drugih heteroaromatov. Za ĉivljenje je najpomembnejĝa sulfit-oksidaza, ki sodeluje v metabolizmu ĉveplo vsebujoœih organskih spojin in prepreœuje kopiœenje toksiœnih sulfitov v organizmu. Pri ljudeh je v strokovni literaturi opisan samo en primer pomanjkanja molibdena, zato jemanje njegovih spojin kot prehranskih dopolnil nima racionalne osnove, prav tako pa tudi niso nedvoumno opisani primeri zastrupitev pri koncentracijah molibdenovih spojin, ki jih obiœajno zauĉijemo. Kljuœne besede: molibden, metaloencimi, esencialni element, toksiœnost. Abstract: Molybdenum is a transition metal, which may act as a catalyst for one- and twoelectron redox reactions, due to its physicochemical properties. Molybdates became part of metalloenzymes early in evolution and may be still found in the majority of organisms, except some anaerobes where tungsten is present instead of molybdenum. In mammals three molybdoenzymes are found and xanthine oxidase which catalyses the oxidation of purines to uric acid and the oxidation of other heterocycles is best known. The other enzyme sulfite oxidase is essential for living as it catalyses the metabolism of sulfur containing organic compounds and prevents the accumulation of toxic sulfites in the organism. In humans there is only one case of molybdenum deficiency presented in professional literature, therefore the use of additives containing molybdenum has no rational base. Also the cases of poisoning with the ingested molybdenum compounds have not been clearly described Keywords: molybdenum, metalloenzymes, essential element, toxicity 1 Naravni viri in kemizem molibdenovih spojin S prispevkom o molibdenu se nadaljuje pregled kemijskih elementov, ki so pomembni za nemoten potek biokemijskih procesov v ĉivih organizmih. Za razliko od vanadijevih in borovih spojin (1, 2), za katere ĝe vedno ne moremo z gotovostjo trditi, ali so nujno potrebni za ĉivljenje vretenœarjev in œloveka, pa je vloga molibdena kot mikroelementa znana ĉe od tridesetih let prejĝnjega stoletja. Kljub temu molibden kot mikroelement v slovenski strokovni literaturi ĝe ni bil podrobneje obravnavan Molibden je odkril Carl Wilhelm Scheele leta 1778 in ga poimenoval zaradi zunanje podobnosti s svincem (gr. molybdos - podoben svincu). V naravi se molibden ne pojavlja v elementni obliki, paœ pa v glavnem kot molibdatni(VI) ion (MoO42-), vendar so njegove spojine v zemeljski skorji relativno redke (pribliĉno 1 ppm Mo). Povsem drugaœe je v morju, kjer je pred pribliĉno dvema milijardama let priĝlo do pomembne spremembe. S pojavom kisika v atmosferi se je s pretvorbo netopnega MoS2 v MoO42- topnost molibdenovih spojin moœno poveœala, s œimer je bila poleg boljĝe bioloĝke uporabnosti omogoœena tudi uporaba molibdena v biokemijskih procesih (3). Zanimivo je, da je zaradi dobre topnosti enostavnih molibdatov, molibden v koncentracijah pribliĉno 10-7 mol/L najpogosteje zastopani prehodni element v morski vodi (4). Uporabnost posamezne kemiœne entitete v ĉivem svetu ni doloœena zgolj z njeno dostopnostjo, paœ pa so nujne tudi ustrezne fizikalno-kemiœne lastnosti. Pri molibdenu je najpomembnejĝa sposobnost katalize redoks reakcij, pri œemer ima kot element VI. stranske skupine sposobnost reverzibilnih eno- in dvoelektronskih oksidacij in redukcij, saj lahko prehaja med stanjema z oksidacijskima ĝteviloma +4 in +6, poleg tega pa je moĉno tudi vmesno stanje Mo(V). Sklopljenost eno- in dvoelektronskih redoks reakcij lepo ponazarja redukcija nitratov do nitritov (R. 1, R. 2, R. 3) (5, 6, 7). Omenjeni tip reakcij zasledimo pri vseh najpomembnejĝih molibden vsebujoœih encimih, ki jih bomo obravnavali v tem prispevku MoO32- + NO3- -> MoO42- + NO2- Mo(IV) -> Mo(VI) (R. 1) MoO42- + H+ + e- -> MoO3(OH)2- Mo(VI) -ğ Mo(V) (R. 2) MoO3(OH)2- + H+ + e- -> MoO32- + H2O Mo(V) -> Mo(IV) (R. 3) Za molibden so znaœilni kompleksi z razliœnimi koordinacijskimi ĝtevili in geometrijo molekul (8). Najpogostejĝe je koordinacijsko ĝtevilo 6 z oktaedriœno razporeditvijo ligandov, ki je prisotna tudi v veœin Aleĝ Obreza, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za farmacijo, Aĝkerœeva 7, 1000 Ljubljana 16 farm vestn 2008; 59 Molibden kot pomemben element v sledovih encimov, sreœamo pa tudi komplekse z niĉjimi koordinacijskimi ĝtevil (4 pri molibdatih, 5 v nekaterih encimih). Od oksidacijskega ĝtevila molibdena, vrste in ĝtevila ligandov so odvisne tudi acidobaziœne lastnosti. Kislost je na sploĝno veœja pri viĝjem oksidacijskem stanju in formalnem naboju centralnega iona ter pri kompleksih z niĉjim koordinacijskim ĝtevilom (3), kar je pomembno za stabilnost in delovanje posameznih encimov pri razliœnih vrednostih pH 2 Molibdenove spojine v œloveĝkem organizmu Molibdenove spojine, ki jih vnesemo v telo, skoraj v celoti (90-99%) zauĉijemo s hrano. Izdatni viri molibdena so zlasti razni oreĝki in ĉitarice, medtem ko je v hrani ĉivalskega izvora, sadju in zelenjavi molibdenovih spojin manj. Za razliko od veœine ionov prehodnih elementov se iz prebavnega sistema dobro in hitro absorbirajo. Stopnja absorpcije (20-95%) je odvisna od topnosti spojin, ki v primeru molibdatov ni problematiœna. Teĉave vœasih nastopijo v primeru molibdenovih sulfidov, s katerimi lahko nastanejo netopni kompleksi z drugimi kovinskimi ioni, na primer Cu2+, zato lahko pride do pomanjkanja slednjih. Dnevni vnos molibdenovih spojin znaĝa pri odraslem œloveku ob raznovrstni prehrani 100-300 mg, kar veœ kot zadoĝœa za pokritje dnevnih potreb, ki se gibljejo v intervalu 30-50 mg (9). Pri ljudeh je bil opisan le en primer pomanjkanja molibdena pri 24-letnemu pacientu s Chronovim sindromom, ki je bil osemnajst mesecev izkljuœno na parenteralni prehrani (10). Pacient je bil proti koncu omenjene ĝtudije zelo razdraĉljiv, opazili so izrazito tahikardijo in tahipnejo, z biokemiœnimi preiskavami pa so ugotovili moœno poveœano plazemsko koncentracijo metionina in koncentracije ksantina, hipoksantina, sulfitov in tiosulfatov v urinu, zniĉana pa je bila serumska koncentracija seœne kisline. Vse skupaj je kazalo na motnjo v metabolizmu heteroaromatov in ĉveplo vsebujoœih aminokislin, kjer sta udeleĉena tudi dva encima z molibdenom v aktivnem mestu ksantin-oksidaza in sulfit-oksidaza. Pacientovo stanje se je normaliziralo po nekajdnevni parenteralni aplikaciji vodne raztopine amonijevega molibdata (300 mg/dan) (10). Molibdenove spojine se po absorpciji dokaj enakomerno porazdelijo po celotnem organizmu. Koncentracije, preraœunane na Mo, v veœin tkiv znaĝajo pribliĉno 1 ng/g tkiva. Nekoliko niĉje so plazemske koncentracije in koncentracije v centralnem ĉivœevju. Podobno kot pri ostalih prehodnih elementih, so tudi koncentracije molibdenovih spojin najviĝje v jetrih (7 ng Mo/g tkiva) in v ledvicah (3 ng Mo/g tkiva). Ledvica so tudi glavni organ za izloœanje molibdenovih spojin predvsem v obliki enostavnih molibdatov, nekoliko manj se jih izloœi s fecesom, skoraj zanemarljivo pa je izloœanje s potenjem (11). 3 Molibden kot esencialni mikroelement Molibden je esencialni element za vse aerobne organizme, kjer je sestavni del veœ kot petdesetih, veœinoma bakterijskih, encimov, pomembnih zlasti za metabolizem duĝikovih in ĉveplovih spojin. Le v nekaterih enostavnih anaerobnih mikroorganizmih njegovo vlogo lahko prevzame volfram. Pri bakterijah in rastlinah je vgrajen v encima nitrat-reduktazo in nitrogenazo (12), ki omogoœata redukcijo nitratov do nitritov (R. 1) in redukcijo elementnega duĝika do amonijevih ionov, ki je energijsko zelo potratna in v obiœajnih pogojih brez uœinkovitega katalizatorja ne poteka. Celokupno reakcijo, ki jo katalizirajo nitrogenaze, predstavlja spodnja enaœba. Iz nje lahko razberemo, da je za reduktivno protoniranje molekule duĝika potrebnih ĝest elektronov in energija, ki se sprosti ob hidrolizi dvanajstih molekul ATP (R. 4). Pri nekaterih vrstah bakterij, ki ĉivijo v simbiotskem odnosu z rastlinami, se v primeru pomanjkanja molibdena poveœa ekspresija gena za vanadijevo nitrogenazo (1). 2 N2 + 12 e- + 14 H+ + 24 MgATP Ĉ 2 NH4+ + 3H2 + 24 MgADP + 24 HPO42- (R. 4) Pri sesalcih in ljudeh je molibden prisoten v treh encimih: ksantin-oksidazi, aldehid-oksidazi in sulfit-oksidazi. Za vse omenjene encime je znaœilno, da katalizirajo eno- ali dvoelektronske redoks reakcije, ki so pogosto sklopljene med seboj. Molibden je z izjemo nitrogenaz, kjer je vkljuœen skupaj z ĉelezovimi(III) in sulfidnimi ioni v kofaktor molibdoferedoksin, v vseh encimih prisoten kot edini kovinski ion vgrajen v specifiœni tricikliœni molibdenski kofaktor. 3.1 Molibdenski kofaktor Molibdenski kofaktor je zgrajen iz delno nasiœenega pirano[3,2-g]pterinskega obroœnega sistema, na katerega je preko dveh sulfhidrilnih skupin na mestih 6 in 7 vezan molibdatni ion (Slika 1) Nekovinski del kofaktorja je edinstven v naravi in se je verjetno razvil tekom evolucije z namenom, da bi lahko organizmi œim bolj uœinkovito izkoriĝœali fizikalno-kemiœne lastnosti molibdatnih ionov. Kofaktor omogoœa ustrezno prostorsko umestitev molibdata v aktivnem mestu encimov, poleg tega pa tudi uravnava potek redoks reakcij, saj lahko pteridinski del sluĉi kot prenaĝalec elektronov. S pomoœjo rentgenske kristalografije so ugotovili, da se nekovinski del kofaktorja ne nahaja na povrĝini encimov, paœ pa v njihovi notranjosti, kjer je zaĝœiten pred vplivi okolja. Molibdenski kofaktor je namreœ zelo nestabilna spojina, ki se loœena od encima zelo hitro ireverzibilno oksidira do neaktivnega produkta, prav tako pa se odstrani tudi molibdatni ion. Biosinteza molibdenovega kofaktorja je identiœna pri vseh evkariontih in predstavlja kompleksno veœstopenjsko biokemijsko pot, ki izhaja iz molekule GTP (12, 13). Motnje v njegovi biosintezi, ki so posledica mutacije genov za ustrezne encime, so znane tudi pri ljudeh in so nezdruĉljive z ĉivljenjem, poleg tega pa terapija z vnaĝanjem Slika 1: Struktura molibdenskega kofaktorja. Figure 1: Structure of molybdenum cofactor. farm vestn 2008; 59 17 Pregledni znanstveni œlanki - Scientific Review Articles molibdenskega kofaktorja zaradi njegove nestabilnosti ni moĉna. Zaradi neaktivnosti molibden vsebujoœih encimov, zlasti sulfit-oksidaze, se moœno zviĝajo koncentracije toksiœnih sulfitov, kar privede do ireverzibilnih poĝkodb centralnega ĉivœevja (14). 3.2 Molibden vsebujoœi encimi Molibden vsebujoœe encime lahko razdelimo glede na strukturo molibdenskega kompleksa v aktivnem mestu v tri skupine: • ksantin-oksidazno, kamor uvrĝœamo tudi encima aldehid-oksidazo in ogljikov monoksid-dehidrogenazo, • sulfit-oksidazno, kamor sodi tudi nitrat-reduktaza, • DMSO-reduktazno skupino (5). Strukture aktivnih mest posameznih skupin encimov so predstavljene v Sliki 2. Najbolj znan predstavnik molibdenovih metaloproteinov je vsekakor ksantin-oksidaza, ki v organizmu opravlja ĝtevilne naloge. Primarna fizioloĝka funkcija ksantin-oksidaze je kataliza zadnjih dveh stopenj v pretvorbi purinov (npr. adenina in gvanina) v seœno kislino. Reakcijo lahko poenostavljeno zapiĝemo kot (R. 5) in je znaœilna za celotno ksantin-oksidazno skupino encimov, dejanska reakcija pa je predstavljena v Sliki 3 (15, 16) RH + H2O -> ROH + 2H+ + 2e- (R. 5) Opazimo lahko, da pride do prenosa kisikovega atoma iz molekule vode na ogljikov atom substrata. Za ksantin-oksidazo ni znaœilna velika substratna specifiœnost, zato lahko v reakcije vstopajo tud molekule, ki vsebujejo druge heteroaromate, predvsem pteridin Zaradi pogostosti heteroaromatov v strukturah raznih ksenobiotikov je reakcija pomembna tudi pri oksidaciji raznih zdravilnih uœinkovin predvsem ksantinskih derivatov in purinskih antimetabolitov med protitumornimi uœinkovinami V zadnjih letih je bila v ĝtevilni znanstveni œlankih predstavljena vloga ksantin-oksidaze pri nastajanju reaktivnih kisikovih zvrsti, predvsem vodikovega peroksida in superoksidnega radikala, posredno pa tudi NO in peroksinitrita. Ker je bila poveœana aktivnost encima opaĉena zlasti ob vnetju, lahko sklepamo, da je udeleĉen pri imunskem odgovoru organizma, poleg tega se nahaja tudi na povrĝini epitelijskih celic v gastrointestinalnem traktu, kjer je v tesnem stiku z bakterijami Prekomerno nastajanje reaktivnih kisikovih zvrsti pa lahko privede tudi do patoloĝkih stanj, kot so hepatitis, ishemija tkiv in kancerogeneza, ki so posledica oksidativnih poĝkodb posameznih tkiv (17). Poleg dokazane vloge pri nastanku reaktivnih kisikovih zvrsti, ima ksantin-oksidaza tudi antioksidativno delovanje. Seœna kislina, ki nastaja kot produkt metabolizma purinov, je plazemski antioksidant, ki se lahko oksidira do relativno stabilnih in netoksiœnih produktov. Prisotna je v viĝjih koncentracijah kot ostali antioksidanti in lahko uœinkovito ĝœiti bioloĝke tarœe pred oksidacijo povzroœeno s hidroksilnimi radikali, hipokloriti in peroksinitriti (15). Aldehid-oksidaza spada v isto skupino encimov in je tudi po mehanizmu katalize zelo podoben ksantin-oksidazi. Kot substrat lahko uporablja razliœne alifatske, aromatske oziroma heteroaromatske aldehide, ki jih oksidira do ustreznih karboksilnih kislin, poleg tega pa lahko katalizira oksidacijo razliœnih heteroaromatov, predvsem pirimidinov in purinov. Pri ĉivalih se v glavnem nahaja v jetrih, ĝe vedno pa ni popolnoma jasno, kaj je 18 farm vestn 2008; 59 Slika 2: Strukture aktivnih mest molibden vsebujoœih encimov: 1 - ksantin-oksidazna skupina; 2 - sulfit-oksidazna skupina; 3 - DMSO-reduktazne skupina. Figure 2: Active-site structures of molybdenum-containing enzymes: 1 - xanthine oxidase group; 2 - sulfite oxidase group; 3 - DMSO reductase group. Molibden kot pomemben element v sledovih njegova osnovna fizioloĝka vloga, prav tako pa ĝe ni bil zanesljivo ugotovljen nativni substrat pri ĉivalih (mogoœe retinal, ki se pod vplivom encima oksidira do retinojske kisline). Pri rastlinah je to skoraj zagotovo seskviterpenski aldehid 5-(1-hidroksi-2,6,6-trimetil-4-okso-2-cikloheksen-1-il)-3-metil-2,4-pentadienal, ki se oksidira do abscizinske kisline (Slika 4), rastlinskega hormona, ki zavira rast in omogoœa prilagoditev rastlin na stresne pogoje (12, 18, 19). Sulfit-oksidaza je pri ljudeh najredkeje omenjani, a verjetno edini za ĉivljenje nujno potreben molibdenov metaloencim. Katalizira zadnjo stopnjo razgradnje ĉveplo-vsebujoœih aminokislin metionina in cisteina, to je oksidacijo sulfita do sulfata (Slika 4). Encim ima tudi pomembno vlogo pri zaĝœiti pred eksogenimi sulfiti in ĉveplovim dioksidom. Poĝkodbe centralnega ĉivœevja, ki nastopijo pri pomanjkanju sulfit-oksidaze, so najverjetneje posledica kopiœenja sulfitnih ionov, ki lahko kot moœni nukleofili reagirajo z raznimi sestavinami celice, predvsem s proteini, kjer lahko cepijo disulfidne vezi in tiolne skupine cisteinskih preostankov pretvorijo v S-sulfonate, pri œemer se izgubita struktura in funkcija proteinov (20). 4 Toksiœnost molibdenovih spojin Zanesljivih podatkov o toksiœnosti molibdenovih spojin pri ljudeh je malo in so omejene v glavnem na delavce v rudnikih, ki so izpostavljeni praĝnim delcem. Pri dolgotrajnem vdihovanju se pojavijo klasiœne teĉave v dihalnem traktu, ki pa niso specifiœne za molibdenove spojine. V pomoœ pri ĝtudijah so nam lahko ĉivalski modeli, zlasti pri razliœnih vrstah goveda. Prehranjevanje s pritalnimi rastlinami bogatimi z molibdati sprva privede do poviĝanih koncentracij seœne kisline zaradi poveœane aktivnosti ksantin-oksidaze. Sœasoma se zaradi tega pojavijo stanja, ki so podobna blagi obliki protina. Tudi pri rudarjih v ruskih rudnikih molibdena so z laboratorijskimi testi doloœili, da sta serumski koncentraciji molibdatov in seœne kisline za pribliĉno 30% viĝji kot pri ostali populaciji. Kliniœnih znakov zastrupitve niso opazili pri nobenem preiskovancu. (21) Pri govedu je najbolj znana povezava med metabolizmom molibdatov in bakrovih ionov. V prebavnem traktu lahko pri previsoki koliœini molibdatov nastanejo koordinativne spojine, ki vsebujejo poleg obeh ionov ĝe sulfide in so praktiœno netopne. Poslediœno se bakrovi ioni iz Slika 3: Reakcijski mehanizem ksantin-oksidaze. Figure 3: The reaction mechanism of xanthine oxidase. Slika 4: Primera reakcij, kataliziranih z aldehid-oksidazo in sulfit-oksidazo. Figure 4: Examples of reactions, catalysed by aldehyde oxidase and sulfite oxidase farm vestn 2008; 59 19 Pregledni znanstveni œlanki - Scientific Review Articles prebavnega trakta poœasneje in v manjĝi meri absorbirajo, pri œemer lahko pride do anemije, izgube apetita, poslabĝanja vida in slepote. Motnja je vsaj v zaœetni fazi reverzibilna in se lahko popravi, œe govedo preselimo na podroœje, kjer je v tleh prisotna niĉja koncentracija molibdatnih ionov (22, 23). Za enostavne anorganske spojine molibdena tudi ni dokazano kancerogeno oziroma citotoksiœno delovanje, œeprav so bile nekatere koordinacijske spojine z organskimi ligandi (metaloceni) testirane tudi na protitumorno delovanje (24). 5 Sklepi Molibden spada med esencialne mikroelemente, ki ga praktiœno vsi organizmi na Zemlji nujno potrebujejo za nemoten proces biokemiœnih reakcij. Zasledimo ga v pribliĉno petdesetih encimih, ki so v glavnem prisotni v mikroorganizmih, tri izmed njih pa najdemo tudi pri sesalcih. Zlasti sulfit-oksidaza, ki sodeluje pri metabolizmu ĉveplo vsebujoœih organskih spojin (tudi aminokislin cisteina in metionina) je za ĉivljenje nujno pomemben, motnje v njegovi biosintezi pa privedejo do stanj, ki niso kompatibilna z ĉivljenjem. Molibdena, zlasti v obliki molibdatnih ionov, zauĉijemo z vsakodnevno prehrano bistveno veœ, kot ga potrebuje organizem, zato dodajanje molibdenovih spojin osnovni prehrani ni smiselno. Pri ljudeh razen v enem dokumentiranem primeru namreœ niso znani primeri pomanjkanja samega elementa, oziroma natanœneje, njegovih ionov, prav tako pa pri koncentracijah, ki smo jim vsakodnevno izpostavljeni, niso bili opaĉeni specifiœni toksiœni uœinki. 6 Literatura 1. Obreza A. Vanadij v ĉivem organizmu in farmaciji. Farm Vestn 2003; 54: 713-718. 2. Obreza A. Terapevtski pomen anorganskih borovih spojin in njihova toksiœnost. Farm Vestn 2004; 55: 463-468. 3. Williams RJP. The biochemistry of molybdenum. Stud Inorg Chem 1994; 19: 419-51 4. Pyrzynska K. Determination of molybdenum in environmental samples. Anal Chim Acta 2007; 590: 40-48. 5. Hille R. Molybdenum and tungsten in biology. Trends Biochem Sci 2002; 27: 360-367. 6. Williams RJP, Frausto da Silva JJR. The involvement of molybdenum in life. Biochem Biophys Res Comm 2002; 292; 293-299. 7. Holm RH. The biological relevant oxygen atom transfer of molybdenum. Cooord Chem Rev 1990; 100: 183-222. 8. Bray RC. The nature of high pH - low pH transition in sulphite oxidase and nitrate reductase. Polyhedron 1986; 5: 591-595. 9. Turnlund JR, Keyes WR, Peiffer Gl, et al. Molybdenum absorption, excretion, and retention studied with stable isotopes in young men during depletion and repletion. Am J Clin Nutr 1995; 61: 1102-1109. 10. Aburmad NN, Schneider AJ, Steel D, et al. Amino acid intolerance during prolonged total parenteral nutrition reversed by molybdate therapy. Am J Clin Nutr 1981; 34: 2551-2559. 11. Jelikiċ-Stankov M, Uskokoviċ-Markoviċ J, Holclajtner-Antunoviċ I, et al. Compounds of Mo, V and W in biochemistry and their biomedical activity. J Trace Elem Med Biol 2007; 21: 8-16. 12. Mendel RR, Bittner F. Cell biology of molybdenum. Biochim Biophys Acta 2006; 1763: 621-635. 13. Kozmin SG, Schaaper RM. Molybdenum cofactor-dependant resistance to N-hydroxylated base analogs in Escherichia coli is independent of MobA function. Mutation Res 2007; 619: 9-15. 14. Reiss J, Johnson JL. Mutations in the molybdenum cofactor biosynthetic genes MOCS1, MOCS2 and GEPH. Hum Mutat 2003; 21: 569-576. 15. Parks DA, Skinner KA, Skinner HB, et al. Multiple organ dysfunction syndrome: Role of xanthine oxidase and nitric oxide. Pathophysiology 1998; 5: 49-66. 16. Xia M, Ilich P, Dempski R, et al. Recent studies of the reductive half-reaction of xanthine oxidase. Biochem Soc Trans 1997; 25: 768-773. 17. Harrison R. Milk xanthine oxidase: Properties and physiological roles. Int Dairy J 2006; 16: 546-554. 18. Rajagopalan KV, Fridowich I, Handler P. Hepatic aldehyde oxidase I. Purification and properties. J Biol Chem 1962; 237: 922-928. 19. Thapper A, Rivas MG, Brondino CD, et al. Biochemical and spectroscopic characterisation of an aldehyde oxidoreductase isolated from Desulfovibrio aminophilus. J Inorg Biochem 2006; 100: 44-50. 20. Feng C, Tollin G, Enemark JH. Sulfite oxidizing enzymes. Biochim Biophys Acta 2007; 1774: 527-539. 21. Internetna stran: http://www.imoa.info 22. Zatta P, Frank A. Copper deficiency and neurological disorders in man and animals. Brain Res Rev 2007; 54: 19-33. 23. Xiao-yun S, Guo-zhen D, Hong L. Studies of a naturally occuring molybdenum-induced copper deficiency in the yak. Vet J 2006; 171: 352-357. 24. Wearn JB, Harding MM. Bioorganometallic chemistry of molybdocene dichloride. J Organomet Chem 2004; 689: 4655-4668. farm vestn 2008; 59 Encimi vkljuœeni v biosintezo glivnega melanina -potencialne tarœe za razvoj novih antimikotikov Encimi vkljuœeni v biosintezo glivnega melanina - potencialne tarœe za razvoj novih antimikotikov Enzymes involved in fungal melanin biosynthesis - potential targets for the development of new antimicotic drugs Mojca Brunskole, Tea Laniĝnik Riĉner, Jure Stojan Povzetek: Dematozne ali temno pigmentirane glive so vzrok za ĝtevilne infekcije predvsem pri ljudeh z oslabljenim imunskim sistemom. V celiœni steni vseh temno pigmentiranih gliv je prisoten melanin, ki je tako najverjetneje odgovoren za njihovo patogenost. Dokazano je, da melanin ĝœiti glivne celice, hkrati pa je povezan z njihovo virulenco. Infekcije, ki jih povzroœajo dematozne glive, so feohifomikoze, kromoblastomikoze in micetomi. Kljub kombiniranemu zdravljenju z antimikotiki ĝe vedno predstavljajo velik zdravstveni problem z visoko stopnjo umrljivosti. V œlanku predstavljamo biosintezno pot 1,8-dihidroksinaftalen melanina, vkljuœno z encimi, ki katalizirajo posamezne reakcije. Ker sinteza melanina po 1,8- dihidroksinaftalenski poti v gostiteljevem organizmu ne poteka, so encimi v njegovi biosintetski poti zanimive tarœe pri razvoju novih antimikotiœnih uœinkovin s selektivnim delovanjem. Kljuœne besede: pigmentirane glive, 1,8-dihidroksinaftalen (DHN)-melanin, mikoze, antimikotiki Abstract: Dematiaceous or dark-pigmented fungi are responsible for many infections, and especially in immunocompromised patients. These fungi contain melanin in their cell walls that protects them from environmental stresses and is considered to be an important virulence factor. Infections caused by dematiaceous fungi include phaeohyphomycosis, chromoblastomyciosis and mycetoma. Despite combined antimicotic therapies, these infections can still result in high overall mortality rates and represent an important health issue. We present here the 1,8-dihydroxynaphthalene melanin biosynthetic pathway and the enzymes involved. As 1,8-dihydroxynaphthalene melanin appears only in fungi the enzymes involved in its biosynthesis represent interesting targets for the development of new selective antimicotics. Key words: dematiaceous fungi, 1,8-dihydroxynaphthalene (DHN)-melanin, mycosis, antimicotic drugs 1 Uvod V zadnjih letih se pojavlja vedno veœ gliviœnih infekcij, ki so posledica razvoja rezistence na antimikotiœne uœinkovine, vedno veœ pa je tud novih vrst patogenih gliv, ki so se razvile iz nepatogenih. Poznamo ĝtevilne dejavnike, ki vodijo do infekcij z glivami • razĝirjena uporaba antibiotikov s ĝirokim spektrom delovanja, ki zavirajo normalno prisotne nepatogene bakterije v telesu, na raœun katerih se potem razvijejo glive, • uporaba imunosupresivnih uœinkovin in kemoterapevtikov, • poveœano ĝtevilo bolnikov okuĉenih z virusom HIV (1). Te infekcije so posledica slabĝe telesne odpornosti in se le redko pojavijo pri zdravih posameznikih. Zdravimo jih z antimikotiœnimi uœinkovinami, ki pa imajo poleg neĉelenih uœinkov in razvoja rezistence, tudi nekatere druge slabosti. Slabo prehajajo v tarœna tkiva in imajo ozek antimikotiœni spekter delovanja (2). Zato se pojavlja potreba po razvoju novih antimikotiœnih uœinkovin z novimi prijemaliĝœi delovanja in s selektivnim delovanjem na glivne celice, ki ne bi povzroœale stranskih uœinkov v gostiteljevem organizmu. V œlanku predstavljamo glivni 1,8-dihidroksinaftalen (DHN)-melanin in encime vkljuœene v njegovo biosintezo kot zanimiva tarœna mesta za razvoj novih antimikotikov. 2 Infekcije, ki jih povzroœajo temno pigmentirane glive Ĝtevilne glive, ki povzroœajo infekcije pri ljudeh in ĉivalih, uvrĝœamo v skupino temno pigmentiranih gliv. Zanje je znaœilna prisotnost melanina v celiœni steni, zato so njihove spore in hife znaœilno temne barve (3). Œrno pigmentirane glive le redko povzroœajo bolezni pri zdravih ljudeh, so pa vzrok za ĝtevilne ĉivljenjsko nevarne infekcije pri ljudeh z oslabljenim imunskim sistemom. Œeprav natanœen mehanizem njihove patogenosti ni popolnoma znan, domnevajo, da je virulentni dejavnik melanin (4). Mojca Brunskole, mag. farm., Univerza v Ljubljani, Medicinska fakulteta, Inĝtitut za biokemijo, Vrazov trg 2, 1000 Ljubljana izr. prof. dr. Tea Laniĝnik Riĉner, univ. dipl. kem., Univerza v Ljubljani, Medicinska fakulteta Inĝtitut za biokemijo, Vrazov trg 2, 1000 Ljubljana prof dr. Jure Stojan, dr. med., Univerza v Ljubljani, Medicinska fakulteta, Inĝtitut za biokemijo, Vrazov trg 2, 1000 Ljubljana farm vestn 2008; 59 21 Pregledni znanstveni œlanki - Scientific Review Articles V razvoj bolezni pri œloveku naj bi bilo vpletenih veœ kot 100 vrst iz 60 rodov dematoznih gliv. Nahajajo se v prsti in so razĝirjene povsod po svetu (5). V telo jih vnesemo predvsem z dihanjem ali skozi odprte rane. Povzroœajo lahko povrĝinske in globoke lokalne infekcije diseminirano feohifomikozo, alergijske bolezni, pljuœnico, moĉganski ognojek, itd. (4). Infekcije, ki jih povzroœajo pigmentirane filamentozne glive, razdelimo v tri skupine: kromoblastomikoze, micetome in feohifomikoze. Kromoblastomikoze povzroœajo glive, ki tvorijo sklerotiœna telesa v tkivu in so znaœilne predvsem za tropske predele (5). V veœin primerov so vzrok zanje glive iz petih vrst: Fonseacea compactum, Fonsecaea pedrosoi, Phialophora verrucosa, Cladosporium carrionii in Rhinocladiella aquaspersa. Zdravljenje obiœajno zahteva kirurĝko odstranitev okuĉenega predela ter antimikotiœno terapijo (6). Micetomi so okuĉbe globokih tkiv, obiœajno spodnjih ekstremitet, ki jih oznaœujejo podkoĉne otekline, vnetja, drenaĉa sinusov in prisotnost mikotiœnih granul (5). Povzroœajo jih lahko glive (eumicetomi) ali pa filamentozne bakterije (aktinomicetomi), ki se nahajajo v prsti in vstopijo v gostiteljski organizem skozi poĝkodbe na koĉi (7) Eumicetomi so kroniœne, granulomatozne, podkoĉne vnetne bolezni, ki zahtevajo agresivno kirurĝko zdravljenje v kombinaciji z antimikotiki. Ob neustreznem zdravljenju lahko privedejo do deformacij in amputacij prizadetih predelov ali celo do smrti (7). Vse ostale kliniœne sindrome uvrĝœamo med feohifomikoze (4). Najpogostejĝe infekcije, ki jih povzroœajo dematozne glive, so povrĝinske infekcije in so povezane z manjĝimi poĝkodbami koĉe. Œeprav le redko ogroĉajo ĉivljenje, lahko v doloœenih primerih privedejo do smrti. Pri tem je odloœilno mesto okuĉbe in odziv na protiglivno terapijo (4). Diseminirana feohifomikoza je razmeroma redka bolezen, ki jo povzroœajo dematozne glive, vendar pa ĝtevilo infekcij zadnja leta naraĝœa. V preglednem œlanku Revankarja in sodelavcev (5) je povzetih 72 primerov diseminiranih feohifomikoz, ki so se pojavile v letih od 1966 do 2001. Najpogostejĝi vzroki zanje so bili oslabljen imunski sistem, rakava obolenja, nevtropenija povezana s kemoterapijo, transplantacija kostnega mozga in drugih organov ter okuĉba z virusom HIV. Vendar pa je bila med njimi pribliĉno œetrtina infekcij pri ljudeh z zdravim imunskim sistemom. Za bolezen so znaœilni izpuĝœaji in razjede na koĉi, poviĝana telesna temperatura, kroniœne bolezni dihal in centralnega ĉivœnega sistema, gastrointestinalni simptomi in sepsa. Povpreœna smrtnost je bila 79 % in sicer 84 % pri ljudeh z oslabljenim in 65 % pri ljudeh z zdravim imunskim sistemom. Ugotovljena je bila tudi slaba odzivnost na amfotericin B in ostala antimikotiœna zdravila, prav tako pa tudi kombinirano zdravljenje ni pripomoglo k veœjemu preĉivetju. Veœina opisanih primerov je iz Severne Amerike in Evrope (5). Pomemben oftalmoloĝki problem, predvsem v tropskih predelih, predstavlja glivni keratitis. Pribliĉno polovica primerov je povezanih s predhodnimi poĝkodbami na oœesu, posebej dovzetni pa naj bi bil posamezniki s sladkorno boleznijo, predhodnimi operacijami na oœesu ter uporabniki kontaktnih leœ. Kljub zdravljenju s peroralnimi in lokalnimi antimikotiki se ĝtevilnim bolnikom ob koncu zdravljenja vid ne povrne v prvotno stanje (4). Med alergijskimi boleznimi so najpogostejĝe glivni sinusitis in alergijske bronhopulmonalne mikoze (4). Œeprav prihaja do opisanih okuĉb najpogosteje pri bolnikih z oslabljenim obrambnim mehanizmom - predvsem zaradi okuĉbe z virusom HIV in kemoterapije, pa je primarna feohifomikoza centralnega ĉivœnega sistema izjema. Med 101 opisanim primerom jih je veœ kot polovica pri ljudeh z zdravim imunskim sistemom in brez dejavnikov tveganja za glivne infekcije (8). Bolezen se najveœkrat kaĉe kot moĉganski ognojek s spremljajoœim glavobolom in nevroloĝkimi motnjami, je redka, vendar pogosto smrtna (4). Opisani primeri kaĉejo, da za ĝtevilne infekcije s pigmentiranimi glivami ĝe vedno ni primerne terapije. V prihodnje bodo potrebne dodatne preiskave in spremljanje teh infekcij, predvsem z namenom, da bi poiskali nove moĉnosti za zdravljenje in preizkusili nova prijemaliĝœa zdravilnih uœinkovin 3 Vloga melanina v glivnih celicah V glivah imajo melanini zaĝœitno vlogo, delujejo pa tudi kot virulentni dejavniki. Ĝœitijo jih pred stresnimi dejavniki iz okolja ter gostiteljevim obrambnim mehanizmom in s tem omogoœijo njihovo preĉivetje (9, 10). 3.1 Zaĝœitna vloga melanina Ker se nahajajo melanini v glivni celiœni steni, delujejo kot nekakĝen oklep na povrĝini celice in jo varujejo pred zunanjimi vplivi. V primerjavi z nemelaniziranimi so melanizirane vrste gliv veliko Slika 1: Preœni prerez apresorija divjega tipa Magnaporthe grisea. Melaninski sloj, ki obkroĉa celico, je prekinjen na mestu stika z gostiteljevo povrĝino (med A), kar omogoœi nastanek pore skozi katero lahko iz glive prehajajo veœje molekule. (Ponatisnjeno z dovoljenjem Annual Review of Microbiology, Volume 50, İ1996 by Annual Reviews, www.annualre-views.org). Figure 1: Cross-section of an appressorium of wild-type Magnaporthe grisea. The melanin layer surrounds the cell except for an area in contact with the host surface (between A), comprising the appressorium pore where the larger molecules can pass from the fungus. (Reprinted, with permission, from the Annual Review of Microbiology, Volume 50, İ1996 by Annual Reviews, www.annualreviews.org) farm vestn 2008; 59 Encimi vkljuœeni v biosintezo glivnega melanina - potencialne tarœe za razvoj novih antimikotikov odpornejĝe na UV, X ali gama ĉarke, toploto in nizke temperature (9). Na pomembno vlogo melanina pri zaĝœiti pred sevanjem kaĉe tudi dejstvo, da je bil eden izmed reaktorjev v Œernobilu kontaminiran s œrnimi glivami (11). Pigmenti pa varujejo celice tudi pred hidrolitiœnimi encimi kot so hitinaze, celulaze, (5-1,3- in (5-1,6-glukanaze in na ta naœin zavarujejo glivno celiœno steno pred razgradnjo (9). Predvidevamo, da melanin ĝœiti pigmentirane celice in tkivo, ki jih obkroĉa, tudi z adsorpcijo potencialno nevarnih substanc (ĝtevilnih zdravilnih uœinkovin in drugih kemikalij, kot so organski amini, kovinski ioni, policikliœni aromati), ki se potem poœasi sproĝœajo v netoksiœnih koncentracijah (12). To naj bi bil tudi vzrok za odpornost pigmentiranih gliv na antimikotiœno terapijo. Inkubacija amfotericina B in kaspofungina z melaninom je znaœilno zmanjĝala njuno protiglivno delovanje na Cryptococcus neoformans, kar kaĉe na to, da je lahko melanizacija vzrok za teĉave pri zdravljenju kriptokoknih okuĉb (11 13). Vendar pa adsorpcija uœinkovin ni edini vzrok za odpornost na protimikrobno terapijo, saj inkubacija melanina z itrakonazolom, flukonazolom in flucitozinom ni vplivala na njihovo protimikrobno delovanje. Kaĉe, da manjĝe molekule lahko prehajajo med zrnci melanina v glivni celiœni steni, medtem ko sta amfotericin B in kaspofungin prevelika (11). Ko gliva vstopi v gostitelja, je izpostavljena njegovemu imunskemu sistemu, aktiviranim makrofagom in reaktivnim kisikovim in duĝikovim radikalom, ki se sproĝœajo med oksidativnim stresom. Le-ti naj bi imel fungicidno in fungistatiœno delovanje (14, 15). Melanin ĝœiti glive pred oksidativnim stresom in fagocitozo (16). Melanizirani konidiji glive Sporothrix schenckiina primer so bolj odporni na kisikove in duĝikove radikale ter monocite in makrofage kot nemelanizirani (17). Tudi glivo Cryptococcus neoformans melanin varuje pred oksidirajoœim dejavniki, ki jih sproĝœa obrambni mehanizem in hkrati zavira s protitelesi posredovano fagocitozo (18, 19). Zaradi svojih elektrokemiœnih lastnosti pa melanini ne delujejo le kot lovilci prostih radikalov, ampak tudi kot ionski izmenjevalci, ki veĉejo ĉelezove ione in s tem prepreœijo njihovo sodelovanje v t.i. Fentonovi reakciji, kjer nastane iz superoksidnega radikala in vodikovega peroksida izjemno reaktiven hidroksilni radikal (16). Melanini naj bi delovali tudi podobno kot superoksid dizmutaza in s tem ĝe dodatno omejili oksidativni stres (16). Mehanizem odpornosti na fagocitozo ĝe ni popolnoma pojasnjen, vendar pa naj bi bila osnova za rezistenco negativen naboj na povrĝini celic. Ker so melanini negativno nabiti polimeri, njihova prisotnost v celiœni steni spremeni naboj na povrĝini glivnih celic in s tem prepreœi fagocitozo (11, 20). 3.2 Melanin kot virulentni dejavnik Sposobnost gliv, da sintetizirajo melanin, je povezana tudi s prilagajanjem na parazitizem in virulenco. Ĝtevilne za rastline patogene glive tvorijo melanizirane konidije ali apresorije -specializirane organe, ki sodelujejo pri adheziji na povrĝino celice in penetraciji hif v gostiteljevo tkivo (slika 1) (16). Za nekatere rastlinske patogene je tvorba apresorijev nujna za njihovo invazijo v gostiteljeve celice (9). Apresorijske celice razvijejo zelo visoko rigidnost in mehansko odpornost. Njihov osmotski tlak lahko naraste na 8 MPa. Sila s katero deluje Magnaporthe grisea na rastlinsko celiœno steno doseĉe na apikalni strani apresorija 8 µN/µm2, pri Colletotrichum graminicola pa celo 17 µN/µm2, kar je pribliĉno toliko, kot œe bi œloveĝko dlan obremenili z osmimi tonami (16, 21). Tako visok osmotski tlak je doseĉen zaradi izredno visoke koncentracije glicerola v apresoriju, ki je posledica velike zamreĉenosti celiœne stene in celiœne membrane (16). Melanin naj bi v celiœni steni zmanjĝal velikost por pod 1 nm, zaradi tega lahko skozi prehaja samo voda, veœje molekule pa ne - to omogoœi influks vode, ko se v apresoriju naberejo osmotsko aktivni topljenci (21). Hkrati pa se z melaninom poveœa tudi mehanska odpornost celiœne stene. Apresorij se prilepi na kutikulo na povrĝini gostitelja in vanjo naredi vdrtino, kar omogoœa hifi penetracijo v gostiteljsko celico (9). Pri tem ima prisotnost melanina pomembno vlogo. Dokazano je bilo, da albino mutanti Colletotrichum lagenarium, ki nimajo gena za poliketidno sintazo (PKS, prvi encim pri biosintezi DHN melanina), v nasprotju z divjim tipom, niso bili sposobni inficirati listov kumaric in penetrirati skozi njihovo celulozno steno. Ta sposobnost pa se je Slika 2: Biosinteza melanina po 1,8-dihidroksinaftalen (DHN)-melaninski poti v Verticillum dahliae, Magnaporthe grisea in Curvularia lunata (1,3,6,8-tetra-HN: 1,3,6,8-tetrahidroksinaftalen; 1,3,8-tri-HN: 1,3,8-trihidroksinaftalen) Figure 2: 1,8-dihydroxynaphthalene (DHN)-melanin biosynthesis in Verticillum dahliae, Magnaporthe grisea and Curvularia lunata (1,3,6,8-tetra-HN: 1,3,6,8-tetrahydroxynaphthalene; 1,3,8-tri-HN: 1,3,8-trihydroxynaphthalene) farm vestn 2008; 59 23 Pregledni znanstveni œlanki - Scientific Review Articles Slika 3: Komercialno dostopni fungicidi, ki inhibirajo biosintezo DHN-melanina Figure 3: Commercial fungicides that inhibit DHN-melanin biosynthesis ponovno vzpostavila po transfekciji z genom za PKS iz Alternaria alternata. Œeprav so bile takĝne glive potem slabĝe infektivne, verjetno zaradi niĉje vsebnosti melanina kot pri nemutiranih, je ta poskus potrdil pomembno vlogo melanina za parazitske lastnosti gliv (16). Albino mutanti Pyricularia oryzae tudi tvorijo apresorije, ki se prilepijo na kutikulo, vendar pa hife ne morejo penetrirati v gostiteljevo celico. Podobno so ugotovili tudi ob uporabi inhibitorjev sinteze melanina, kjer je priĝlo do tvorbe hialinskih konidijev in apresorijev, ki so se prilepili na gostiteljevo celico, vendar pa hife niso mogle penetrirati (9). Poĝkodovano rastlinsko tkivo lahko inficirajo glive z melaniziranimi kot tudi nemelaniziranimi konidiji, kar kaĉe na to, da melanin olajĝa penetracijo v rastlinsko tkivo, ne vpliva pa na kasnejĝi razrast gliv (9). K rigidnosti apresorijev poleg melanina pripomorejo tudi hitin in drugi polimeri v glivni celiœni steni. V prisotnosti inhibitorja sinteze hitina apresoriji Colletotrichum graminicola niso dovolj rigidni, da bi razvili ustrezno visok tlak in zato poœijo (21). Pri ljudeh in ĉivalih pa je virulentnost melaniziranih gliv povezana z zaĝœitno vlogo melanina, ki zmanjĝa obœutljivost na gostiteljev obrambni mehanizem in modificira imunski odziv (11). 4 Melanin Melanini so negativno nabiti, hidrofobni pigmenti visokih molekulskih mas, ki nastajajo z oksidativno polimerizacijo fenolnih in/ali indolnih komponent in so navadno vezani s proteini, v nekaterih primerih pa tudi z ogljikovimi hidrati. Obiœajno so rjavi ali œrni, œeprav obstajajo tudi melanini drugih barv (18, 22). Najdemo jih pri ljudeh, ĉivalih, rastlinah in mikroorganizmih, kjer opravljajo ĝtevilne funkcije, œeprav za rast in razvoj glivnih in drugih celic niso nujno potrebni (9, 22). Kljub razĝirjenosti melaninov pa je zaradi kompleksne polimerne zgradbe le malo znanega o njihovi kemijski strukturi (11). V sploĝnem lahko vse tipe prokariontskih in evkariontskih melaninov razdelimo v tri skupine (16): • eumelanini: œrni ali rjavi pigmenti, ki nastajajo z oksidacijo tirozina ali fenilalanina v o-dihidroksifenilalanin (DOPA) in dopakinon, ki v nadaljnih stopnjah ciklizirata v 5,6-dihidroksiindol (DHI) ali 5,6-dihidroksiindol-2-karboksilno kislino (DHICA). Eumelanini so heterogene makromolekule DHI in DHICA (16, 23). • feomelanini: rumeno-rdeœi melanini, ki nastajajo podobno kot eumelanini, vendar pa se na DOPO direktno ali s pomoœjo glutationa pripne cistein. Nastala cisteinil-DOPA nato polimerizira do razliœnih derivatov benzotiazinov (16, 23). • alomelanini: heterogena skupina polimerov, ki nastanejo z oksidacijo in polimerizacijo di- ter tetrahidroksinaftalena v pentaketidni poti. Pri tem nastanejo ĝtevilni pigmenti kot so DHN melanini, homogentinska kislina, Y-glutaminil-4-hidroksibenzen, kateholi ter 4-hidroksifenil -ocetna kislina. Alomelanini ne vsebujejo duĝika (16). Pri œloveku in ĉivalih nastaja melanin iz tirozina s pomoœjo encima tirozinaze. Pri tem lahko nastanejo melanini iz skupine eumelaninov ali feomelaninov (24). 4.1 Sinteza melanina v glivnih celicah Za razliko od ĉivali, kjer poteka sinteza melanina v melanocitih, glive sintetizirajo melanine v citoplazmi, od koder se prenesejo v celiœno steno ali pa izloœijo kot ekstracelularni polimeri (22). V ĝtevilnih glivah in drugih mikroorganizmih nastaja melanin iz tirozina preko 3,4-dihidroksifenilalanina (DOPA), v Bazidiomicetah (prostotrosnice) preko Y-glutaminil-3,4-dihidroksibenzena (GDBH) ali kateholov in pri Askomicetah (odprtotrosnice) in sorodnih Deuteromicetah preko 1,8-dihidroksinaftalena (DHN) (22). Œeprav obstaja veœ razliœnih tipov glivnih melaninov, ĝtevilne temno rjavo in œrno melanizirane glive, ki so patogene za rastline in/ali œloveka, sintetizirajo pigmente iz acetata po 1,8-dihidroksinaftalen (DHN)-melaninski poti (9). Sinteza melanina se zaœne s poliketidno-sintazo, ki v veœstopenjski reakciji pretvori acetat v 1,3,6,8-tetrahidroksinaftalen (slika 2), le-tega pa tetrahidroksinaftalen-reduktaza reducira do scitalona. Scitalon scitalon-dehidrataza pretvori v 1,3,8-trihidroksinaftalen, œemur sledi redukcija do vermelona s trihidroksinaftalen-reduktazo. Z odcepom vode s pomoœjo vermelon-dehidrataze nastane iz vermelona 1,8-dihidroksinaftalen (22). Sledi konœna stopnja sinteze melanina - oksidacija 1,8-dihidroksinaftalena v melanin, ki naj bi jo kataliziral encim lakaza, vendar pa sam mehanizem polimerizacije ĝe ni pojasnjen (25). Poznane so ĝtevilne za œloveka patogene glive, ki sintetizirajo melanin po poliketidni poti: Aspergillus nidulans, Aspergillus niger, Alternaria alternata, Cladosporium carionii, Curvularia lunata, Exophiala jeanselmei, Exophiala dermatidis, Fonsecaea compacta, Fonsecaea pedrosoi, Hendersonula toruloidii, Phaeoannellomyces werneckii, Phialophora richardsiae, Phialophora verrucosa, Sporothrix schenckii, Wangiella dermatidis in Xylohypha bantiana (10, 17, 26). 4.2 Inhibicija biosinteze melanina Magnaporthe grisea (anamorf Pyricularia oryzae) in Bipolaris oryzae sta znani povzroœiteljici rje na riĉu. Ker predstavlja omenjena bolezen velik ekonomski problem, so bile v preteklosti opravljene ĝtevilne raziskave, ki so ugotavljale mehanizem nastanka te bolezni ter iskale 24 farm vestn 2008; 59 Encimi vkljuœeni v biosintezo glivnega melanina - potencialne tarœe za razvoj novih antimikotikov moĉne reĝitve, ki bi zmanjĝale njene razseĉnosti. Za virulentnost teh gliv naj bi bil odgovoren melanin, ki ga sintetizirajo po 1,8-dihidroksinaftalenski poti (DHN-melanin) (27, 28, 29). Pri sintezi melanina po 1,8-dihidroksinaftalenski poti sodelujejo 4 encimi poliketidna-sintaza, 1,3,6,8-tetrahidroksinaftalen-reduktaza, 1,3,8-trihidroksinaftalen-reduktaza (THNR) in scitalon-dehidrataza (22). Encimi, ki sodelujejo pri sintezi glivnega melanina, so zanimive tarœe za razvoj novih antimikotiœnih uœinkovin, saj biosinteza DHN-melanina v gostiteljevih (rastlinskih oz. ĉivalskih) celicah ne poteka in bi na ta naœin dosegli njihovo selektivnost. Najbolj raziskani tarœi v biosintetski poti melanina sta THNR in scitalon-dehidrataza, ki sodelujeta v dveh zaporednih reakcijah Poznani so trije komercialno dostopni inhibitorji THNR - triciklazol, pirokvilon in ftalid (slika 3), v uporabi pa je tudi karpropamid, inhibitor scitalon-dehidrataze (22, 30). Vsi naĝteti inhibitorji se uporabljajo kot fungicidi, na trĉiĝœu pa ĝe vedno ni nobenega antimikotika. Triciklazol z inhibicijo sinteze melanina stanjĝa celiœno steno v glivnih apresorijskih celicah in s tem prepreœi penetracijo v gostitelja, ko pa se enkrat penetracija zaœne, je uœinkovitost triciklazola niĉja. Inhibitorjem sinteze melanina zato pravimo tudi “antipenetranti” 5 Sklep Potreba po novih protiglivnih uœinkovinah se pojavlja predvsem zaradi razvoja rezistence na trenutno dostopne antimikotiœne uœinkovine in zaradi njihovih ĝtevilnih neĉelenih uœinkov. Pojavlja se vedno veœ novih vrst patogenih gliv, ki so odporne tudi na kombinirano antimikotiœno zdravljenje. Zaradi naraĝœanja gliviœnih infekcij so raziskave usmerjene v razvoj novih protiglivnih uœinkovin vse bolj pomembne. Iĝœemo predvsem uœinkovine z novim prijemaliĝœem delovanja in selektivnim uœinkom. Med njimi so tudi inhibitorji sinteze melanina. 6 Literatura 1. Rang HP, Dale MM, Ritter JM, Moore PK. In: Pharmacology. 5th Ed. Edinburg: Churchill Livingstone, 2003; 666-671 2. Gubina M, Ihan A. Medicinska bakteriologija z imunologijo in mikologijo. Ljubljana: Medicinski razgledi, 2002; 457-499. 3. http://microbiology.mtsinai.on.ca/mig/defungi/index.shtml (maj 2007) 4. Revankar SG. Therapy of infections caused by dematiaceous fungi. Expert Rev Anti Infect Therapy 2005; 3 (4): 601-612. 5. Revankar SG, Patterson JE, Sutton DA et al. Disseminated phaeohyphomycosis: review of an emerging mycosis. Clin Infect Dis 2002; 34: 467-476. 6. Milam CP, Fenske NA. Chromoblastomycosis. Dermatol Clin 1989; 7 (2): 219-225. 7. Fahal AH. Mycetoma: a thorn in the flesh. Trans R Soc Trop Med Hyg 2004; 98 (1): 3-11 8. Revankar SG, Sutton DA, Rinaldi MG. Primary central nervous system pha eohyp homycosis: a review of 101 cases. Clin Infect Dis 2004; 38: 206-216. 9. Polak A. Melanin as a virulence factor in pathogenic fungi. Mycoses 1989; 33 (5): 215-224. 10. Jacobson ES. Pathogenic roles for fungal melanins. Clin Microbiol Rev 2000; 13 (4): 708-717. 11. Nosanchuk JD, Casadevall A. Impact of melanin on microbial virulence and clinical resistance to antimicrobial compounds. Antimicrob Agents Chemother 2006; 50 (11): 3519-3528. 12. Larsson BS. Interaction between chemicals and melanin. Pigment Cell Res 1993; 6 (3): 127-133. 13. Wang Y, Casadevall A. Growth of Cryptococcus neoformans in presence of L-dopa decreases its sucseptibility to amphotericin B. Antimicrob Agents Chemother 1994; 38 (11): 2648-2650 14. Yoshida K, Akaike T, Doi T et al. Pronounced enhancement of •NO-dependent antimicrobial action by an •NO-oxidizig agent, imidazolineoxyl N-oxide. Infect Immun 1993; 61 (8): 3552-3555. 15. Alspaugh JA, Granger DL. Inhibition of Cryptococcus neoformans replication by nitrogen oxides supports the role of these molecules as effectors af macrophage-mediated cytostasis. Infect Immun 1991; 59 (7): 2291-2296. 16. Plonka PM, Grabacka M. Melanin synthesis in microorganisms - biotehno -logical and medical aspects. Acta Biochim Pol 2006; 53 (3): 429-443. 17. Martinez RR, Wheeler M, Plata AG et al. Biosynthesis and functions of melanin in Sporothrix schenckii. Infect Immun 2000; 68 (6): 3696-3703. 18. Casadevall A, Rosas AL, Nosanchuk JD. Melanin and virulence in Cryptococcus neoformans. Curr Opin Microbiol 2000; 3: 354-358. 19. Brakhage AA, Langfelder K, Wanner G et al. Pigment biosynthesis and virulence. Contrib Microbiol 1999; 2: 205-215. 20. Walter H, Graham LL, Krob EJ, Hill M. Correlation between phagocytic and membrane surface properties reflected by partitioning of human peripheral blood monocytes in two-polymer aqueous phases. Biochim Biophys Acta 1980; 602 (2): 309-322. 21. Deising HB, Werner S, Wernitz M. The role of fungal appressoria in plant infection. Micr Infect 2000; 2: 1631-1641 22. Bell AA, Wheeler MH. Biosynthesis and funtions of fungal melanins. Ann Rev Phytopathol 1986; 24: 411-451 23. Meredith P, Sarna T. The physical and chemical properties of eumelanin. Pigment Cell Res 2006; 19: 572-594. 24. Westerhof W. The discovery of the human melanocyte. Pigment Cell Res 2006; 19 (3): 183-193. 25. Butler MJ, Day AW. Fungal melanins: a review. Can J Microbiol 1998; 44: 1115-1136. 26. Laniĝnik Riĉner T, Wheeler MH. Melanin biosynthesis in the fungus Curvularia lunata (teleomorph: Cochliobolus lunatus). Can J Microbiol 2003; 49: 110-119. 27. Thompson JE, Basarab GS, Andersson A et al. Trihydroxynaphthalene reductase from Magnaporthe grisea: Realization of an active center inhibitor and elucidation of the kinetic mechanism. Biochemistry 1997; 36: 1852-1860 28. Kihara J, Moriwaki A, Ito M et al. Expressin of THR1, a 1,3,8-trihydroxynaphthalene reductase gene involved in melanin biosynthesis in the phytopathogenic fungus Bipolaris oryzae, is enhanced by near-ultraviolet radiation. Pigment Cell Res 2004; 17: 15-23. 29. Jordan DB, Basarab GS, Liao DI et al. Structure-based design of inhibitors of the rice blast fungal enzyme trihydroxynaphthalene reductase. J Mol Graph Model 2001; 19: 434-447. 30. Kurahashi Y, Sakawa S, Kinbara T et al. Biological activity of carpropamid (KTU 3616): A new fungicide for rice blast disease. Nipp Noy Gakka 1997; 22 (2): 108-112. farm vestn 2008; 59 25 > tft SALUS SALUS, Ljubljana, d.d., Mašera-Spasiceva ul. 10,1000 LJUBLJANA, tel. 01 58 99 100, faks: 01 Hiperprolaktinemija pri antipsihotiœni terapiji Hiprerprolaktinemija pri antipsihotiœni terapiji Hyperprolactinemia in antipsychotic therapy Matej Kravos, Ivan Maleĝiœ Povzetek: Hiperprolaktinemija je pogosta posledica zdravljenja z antipsihotiœnimi zdravili oseb z duĝevnimi motnjami. V raziskavi smo vkljuœili 128 oseb (90 moĝkih in 38 ĉensk) s psihotiœno motnjo, ki so vsaj mesec dni prejemali isto(a) antipsihotiœno(a) zdravilo(a). Koncentracijo pro-laktina smo doloœali z enkratnim odvzemom krvi ob 8 uri zjutraj z reagentnim kompletom firme Abbott Laboratories. Preiskovanci so izpolnili vpraĝalnik o spolnosti, zdravstveno stanje pa je bilo ocenjeno s pomoœjo lestvic. Veœina preiskovancev (80,5%) je prejemala eno antipsihotiœno zdravilo, najveœ olanzapin in risperidon. Povpreœna vrednost prolaktina moĝkih je bila 37,45mg/L in ĉensk 87,92mg/L. 71,09% preiskovancev je imelo zviĝane vrednosti prolaktina, 30,47% celo nad 60 mg/L. Kot najmanj neugodna izbira glede hiperprolaktinemije so bili klozapin, kveti-apin in olanzapin. Vrnjenih je bilo le 28,1% vpraĝalnikov preiskovancev in ocenjevalcev. Zaradi preskromnega odziva bolj podrobne analize ni bilo mogoœe izvesti. Hiperprolaktinemija je pogost zaplet zdravljenja z antipsihotiœnimi zdravili, vendar novejĝa atipiœna antipsihotiœna zdravila ĉe omogoœajo njen boljĝi nadzor. Predlagamo redne kontrole koncentracije prolaktina v serumu ob pojavu kliniœnih znakov v fazi akutnega zdravljenja in zaradi ugotovljene pogostnosti vsaj 2 krat letno kontrolo pri tistih na vzdrĉevalni terapiji. Potrebne so ĝe nadaljnje, bolj poglobljene raziskave na tem podroœju. Kljuœne besede: hiperprolaktinemija, prolaktin, antipsihotiœno zdravilo, psihoza. Abstract: Antipsychotic drugs in persons with mental illness frequently cause hyperprolactinemia. Our research has been done on 128 psychotic subjects (90 male and 38 female) who were on the same antipsychotic drug(s) for at least one month. On the Abbott Laboratories, reagent kit we have determined the prolactin concentration in serum from one blood draw at 8 oclock in the morning. Subjects have filled the questionnaire about sexuality. For the evaluation of an overall functioning we have used psychiatric evaluation scales. The majority of subjects (80.5%) were medicated with one antipsychotic drug only, mostly on olanzapine and risperidone. The mean prolactin value was 37.45mg/L and 87.92mg/L in men and women, respectively. We have found increased prolactin levels in 71.09% of subjects, what is more, there were 30.47% of them with levels over 60 mg/L. Clozapine, olanzapine and quetiapine were the least problematic alternatives regarding hyperprolactinemia. Only 28.1% of questionnaires and scales were returned. We were unable to do a more precise analysis, because of a too moderate response. The newer atypical antipsychotic drugs give us a better control over hyperprolactinemia, one of most frequent side effects. We suggest regular serum prolactin level control in patients in the acute treatment phase and at least twice a year in those on maintenance antipsychotic therapy because of found out frequency. The further and more in-depth research is needed on the subject. Key words: hyperprolactinemia, prolactin, antipsychotic drug, psychosis. 1 Uvod 1.1 Shizofrenija in ostale psihotiœne motnje S pojmom shizofrenija danes pod isto streho opisujemo veœ kliniœnih slik za katere se bo mogoœe v prihodnosti izkazalo, da ne sodijo skupaj. Sedanja Mednarodna klasifikacija bolezni pozna naslednje tipe shizofrenije: paranoidno, hebefrensko, katatoniœno, nediferencirano, rezidualno, eno stavno shizofrenijo in postshizofrensko depresijo (1). Prizadene od 0,5 - 1 % prebivalstva (2). Zdravljenje je dolgotrajno in se izvaja z antipsi hotiœnimi zdravili, izobraĉevanjem in psihoterapevtskimi ukrepi. Nekateri psihotiœni simptomi se lahko pojavljajo izraĉajo samostojno ali v sklopu drugih duĝevnih motenj (npr. paranoidne blodnje, motnje razpoloĉenja s psihotiœnimi simptomi in organske blodnjave motnje) (1). Antipsihotiœna zdravila shizofrenije ne zdravijo, ker na simptome vplivajo supresivno (1). Delimo jih na tipiœna in atipiœna, œeprav jasne loœitve v definiciji ni (2) Zaradi razliœnih mehanizmov delovanja se antipsihotiœna zdravila razlikujejo po svoji uœinkovitosti in neĉelenih uœinkih. Tako bolnik kot zdravnik pogosto spregledata teĉave povezane s hiperprolaktinemijo predvsem zaradi obœutkov nelagodja pri pogovoru o spolnosti dr. Matej Kravos, dr. med., spec. psih., Psihiatriœna bolniĝnica Ormoĉ, Ptujska cesta 33, 2270 Ormoĉ doc. dr. Ivan Maleĝiœ, mag. farm., Katedra za kliniœno biokemijo, Medicinska fakulteta v Mariboru, Univerza v Mariboru, Slomĝkov trg 15, 2000 Maribor farm vestn 2008; 59 27 Raziskovalni œlanek - Research article vendar zviĝane koncentracije prolaktina v serumu lahko privedejo do resnih kratko in dolgoroœnih posledic (4). 1.2 Prolaktin 1.2.1. Vloga prolaktina Prolaktin je polipeptid sestavljen iz 198 aminokislin. Molekulska masa je pribliĉno 21500. Kljub svoji velikosti lahko prehaja hematoencefalno bariero. Strukturno je podoben rastnemu hormonu. Na sproĝœanje prolaktina vplivajo serotonin, tireoliberin (TRH), gonadoliberin (GnRH), histamin, nevrotenzin in endogeni opiati (5). Glavni zaviraln mehanizem je toniœno zaviralno delovanje dopamina (6). Izloœanje se uravnava s hipotalamiœno kratko povratno zvezo (6). Sproĉa izloœanje mleka iz mleœnih ĉlez, vpliva na delovanje spolnih ĉlez in, v ĉivalskem svetu, na vedenje samic. Pri moĝkih je odgovoren za nadzor spolnega nagona (5). Referenœna koncentracija prolaktina v serumu je do pribliĉno 20ng/L ki je pri ĉenskah viĝja zaradi neposrednega vpliva estrogena na prolaktinske celice (6) in je odvisna od uporabljene metode doloœanja. 1.2.2. Hiperprolaktinemija Vzroki za hiperprolaktinemijo so lahko telesni ali duĝevni stres, hipoglikemija, zmanjĝana funkcija ĝœitnice, kirurĝki poseg, ciroza jeter, odpoved ledvic, epileptiœni napad, uĉivanje opiatov, draĉenje prsnih bradavic in œas noseœnosti ter dojenja (5). Hiperprolaktinemija je najpogostejĝa endokrina motnja hipofizno -hipotalamiœne osi. Je funkcionalna motnja in lahko nastane kot posledica adenoma hipofize, primarne odpovedi ledvic ali uĉivanja antagonistov dopaminskih receptorjev (7). Œeprav akutno stresno stanje zviĝa raven prolaktina, pa se po dalj œasa trajajoœem stresu raven ponovno zniĉa (8). Posledice hiperprolaktinemije so opisane v razpredelnici. Uœinki hiperprolaktinemije: Kroniœna hiperprolaktinemija lahko povzroœa: 1. spolne motnje: zmanjĝan libido, slabĝa spolna vzdraĉnost, motnje doĉivljanja orgazma, motnje erekcije 2. motnje reprodukcije: neredni menstruacijski ciklusi, amenoreja, neplodnost, niĉji nivo estrogena, niĉji nivo testosterona, izostanek ovulacije, slabĝa gibljivost semenœic 3. prsi: galaktoreja, poveœanje dojk, rak dojk 4. hipogonadizem: poĝkodbe srœnoĉilnega endotela 5. duĝevne motnje: sovraĉnost, depresija, motnje spomina, poslabĝanje psihoz 6. zmanjĝana kostna gostota in pojav osteoporoze (2, 9, 10, 11). 1.2.3. Hiperprolaktineminja in shizofrenija: Pred uvedbo terapije z antipsihotiœnimi zdravili so koncentracije prolaktina v serumu obolelih za shizofrenijo praviloma v fizioloĝkih mejah in shizofrenija kot bolezen ne vpliva na izloœanje prolaktina. Zviĝa jo ĝele delovanje antipsihotiœnih zdravil. (4). 1.2.4. Hiperprolaktineminja in antipsihotiœna zdra vila Povezavo med hiperprolaktinemijo in antipsihotiœnimi zdravili je leta 1974 prvi odkril Clemens (12). Odvisna je od odmerka in trajanja terapije z antipsihotiœnimi zdravili zaradi razliœnih vezavnih sposobnosti antipsihotiœnih zdravil na dopaminske D2 receptorje hipofize (13). Antipsihotiœna zdravila lahko sproĉijo hiperprolaktinemijo samo z blokado D2 receptorjev (14). Pojavi se ĝele, ko je zasedenih 55-79% D2 receptorjev striatnega korpusa, medtem ko zasedenosti receptorjev v tuberoinfundibularnem traktu ni mogoœe doloœati (15) Spodnja meja zasedenosti D2 receptorjev za zdravljenje psihoz je ĝe zmeraj 65% tako za tipiœna kot za atipiœna antipsihotiœna zdravila, ne glede ali so 5HT2A receptorji blokirani ali ne (16). Tipiœna antipsihotiœna zdravila (npr. haloperidol, flufenazin flupentiksol…) imajo niĉjo disociacijsko konstanto od dopamina in se trdno veĉejo na dopaminske D2 receptorje (16). Ziprasidon, kvetiapin in klozapin ne povzroœajo hiperprolaktinemije (17), medtem ko olanzapin manj kakor haloperidol in risperidon (18). Pomembno viĝje vrednosti so ugotovili pri ĉenskah (19). Po enkratnem podterapevtskem odmerku haloperidola (0,5-1,5mg) se koncentracija prolaktina v serumu lahko zviĝa ĉe v roku 1-2 ur in se povrne na normalo v 6 urah (15). Pri rednem uĉivanju pa ostane raven prolaktina zviĝana. Stopnja je premosorazmerna zasedenosti dopaminskih receptorjev nad 50% (20). Klozapin verjetno ne viĝa prolaktina, ker se ĝibko veĉe na D2 receptorje (20-49% zasedenost) (21, 22). Sulpirid je slabo topen v lipidih in teĉko prehaja hematoencefalno pregrado. Za doseganje zadovoljivega uœinka in primerne blokade D2 receptorjev je potrebno doseœi relativno visoko koncentracijo le-tega v krvi. Ker se tudi hipofizni dopaminergiœni receptorji nahajajo izven hematoencefalne bariere so izpostavljeni viĝjim koncentracijam sulpirida. Podobno velja tudi za risperidon, ki ima visoko koncentracijsko razmerje plazma - moĉgani. Zato risperidon hitreje povzroœi hiperprolaktinemijo kot npr. haloperidol, ki ima sicer veœjo afiniteto do D2 receptorjev, a laĉje prehaja hematoencefalno pregrado (22) Po prekinitvi zdravljenja z antipsihotiœnimi zdravili ostane relativna hiposenzitivnost dopaminski receptorjev (23). Po ukinitvi dolgotrajnega zdravljenja se koncentracija prolaktina zniĉa na normalne vrednosti v 48 do 96 urah (6). 1.2.5. Hiperprolaktineminja in ostala zdravila Nekateri tricikliœni antidepresivi in nekateri zaviralci ponovnega privzema serotonina s spodbujanjem serotoninskega uœinka povzroœajo hiperprolaktinemijo. Enak uœinek s spodbujanjem dopaminergiœnega sistema doseĉejo opioidi, kokain in beta endorfini (2), vendar izloœanje prolaktina lahko zviĝajo tudi opiati, fenfluramin estrogeni, amoksapin, metildopa in metoklopramid (24). farm vestn 2008; 59 Hiperprolaktinemija pri antipsihotiœni terapiji 1.2.6. Hiperprolaktineminja in spolnost Spolne motnje so pogosta tegoba v sploĝni populaciji, ĝe posebno pri ljudeh z duĝevnimi motnjami. Raziskave o spolnih navadah in motnjah so, z izjemo o motnjah potence, piœle (25). Zdravljeni in nezdravljen oboleli za shizofrenijo imajo manjĝo ĉeljo po spolnosti in spolnem ĉivljenju v primerjavi z zdravimi (26). Oceno dodatno oteĉuje loœevanje med bolezenskimi znaki in neĉelenimi uœinki zdravil. Kljub temu pa je najpogostejĝi vzrok motenj spolnosti oseb s psihozo hiperprolaktinemija po antipsihotiœni terapiji (27). Motnje se pojavijo pri 80% zdravljenih z risperidonom (5,53mg/dan), olanzapinom (9,44mg/dan), klozapinom (115mg/dan) in haloperidolom (5,8mg/dan) (2) oziroma pri 50% zdravljenih s tipiœnim antipsihotiœnimi zdravili, 67% z risperidonom in 27% z olanzapinom (28), 38% s haloperidolom in 18% s kvetiapinom. Izrazitost spolnih motenj je odvisna od odmerkov (haloperidol, olanzapin, risperidon), vendar manj pri atipiœnih antipsihotiœnih zdravilih. Podatki se med seboj razlikujejo predvsem zaradi prevelikih metodoloĝkih razlik (25). 1.2.7. Hiperprolaktineminja in spolni hormoni Devetdeset odstotkov ĉensk z antipsihotiœno terapijo ima moten menstrualni ciklus, od teh jih je 50% amenoroiœnih (15), vendar menstruacijske in ovulacijske teĉave bolnic s shizofrenijo niso posledica izkljuœno hiperprolaktinemije zaradi terapije z antipsihotiœnimi zdravili (29). Amenoreja in anovulacija se naœeloma razvijeta pri koncentracijah prolaktina v serumu nad 60 mg/L (24) zaradi zavrtega sproĝœanja estrogena (2). Riziœni faktorji za nastanek galaktoreje so terapija z antipsihotiœnimi zdravili, predhodna noseœnost in zdravila proti zanositvi (24), vendar se ta ne razvije pri vseh bolnicah s hiperprolaktinemijo in obratno (2) 2. Namen raziskave Namen raziskave je bil ugotoviti in opozoriti na problem razĝirjenosti pojava hiperprolaktinemije pri bolnikih zdravljenih z antipsihotiœnimi zdravili, ki so v uporabi pri nas in s pomoœjo vpraĝalnikov oceniti teĉo, opredeliti posledice, primerjati pojavnost po posameznih zdravilih in predlagati moĉne reĝitve. 3. Materiali in metode 3.1. Vkljuœitveni kriteriji Raziskavo je odobrila Komisija za medicinsko etiko pri Ministrstvu za zdravje Republike Slovenije. V raziskavo so bili vkljuœeni bolniki s shizofrenijo, paranoidnimi blodnjami, depresijo s psihotiœnim simptomi in organske blodnjave motnje na zdravljenju v bolniĝnici in ambulantno vodeni bolniki. Vkljuœili smo bolnike, ki so vsaj mesec dn prejemali isto(a) antipsihotiœno(a) zdravilo(a). V raziskavo niso bil vkljuœeni bolniki po kirurĝkih posegih, s cirozo jeter, odpovedjo ledvic, po epileptiœnih napadih in uĉivalci opiatov. Privoljenje so podali ustno, ker so bile preiskave izvedene v okviru rednih kontrol. 3.2. Metode dela Bolniki so izpolnjevali vpraĝalnik o spolnosti (Arizona Sexual Expiriences Scale; od 1 - 6). Pri tistih, ki so vpraĝalnik vrnili je bilo zdravstveno stanje ocenjeno ĝe po lestvicah Clinical Global impressions (CGI; razpon od ni bolan = 1 do zelo hudo bolan = 7) Global Assessment Scale (GAS; razpon od bolnik potrebuje stalni nadzor = 1 do dobro funkcioniranje = 100) in prilagojeni obliki The Positive and Negative Syndrome Scale (PANNS) po vodilnih simptomih: pozitivni, negativni, afektivni in kognitivni (vsak v razponu od 1 - 7) Odvzem krvi, za doloœitev koncentracije prolaktina v serumu, je bil enkraten v sklopu rednih kliniœno-biokemiœnih pregledov. Odvzem krvi je bil po dogovoru izveden ob 8h zjutraj, praviloma je enako veljalo pri ambulantnih pregledih. Vzorce smo vzeli z vacoutainer -sistemom Beckton - Dickinson. Pri centrifugiranju smo v krvnem serumu doloœili koncentracijo prolaktina takoj ali pa smo jih shranjevali do preiskave pri temperaturi -20OC najveœ 14 dni. Koncentracijo prolaktina v serumu smo doloœili v naĝem laboratoriju z reagentnim kompletom IMX Prolactin na aparatu IMX firme Abbott Laboratories. Princip uporabljenega kompleta je encimskoimunski test na mikrodelcih (Microparticle Enzyme Immunoassay - MEIA) Deklarirane referenœne vrednosti z navedeno metodo so: za moĝke 1,6 - 17,7mg/L in za ĉenske 1,4 - 24,2mg/L. Ker se amenoreja in anovulacija ter veœina kliniœnih simptomov naœeloma razvije pri vrednostih prolaktina v serumu nad 60 mg/L (24), smo dogovorno to mejo postavili kot kritiœno. Podatki so bili analizirani in grafiœno predstavljeni s pomoœjo programskega sistema, ki se nahaja v programu Microsoft Office Excel 2003. Izraœunani so bili osnovni statistiœni podatki: frekvenca, srednja vrednost, mediana, standardni odklon, najniĉja in najviĝja vrednost ter izraœunane pogostnost, specifiœnost in obœutljivost. Uporabljena sta bila parametriœni Studentov t-test in c2-test. 4. Rezultati V raziskavo je bilo vkljuœenih 128 preiskovancev, od tega 90 moĝkih in 38 ĉensk, starih 19 do 77 let. Povpreœna starost je bila 39,3 leta, in sicer 39,2 za moĝke in 39,6 za ĉenske. Veœina preiskovancev (80,5%) je prejemala eno antipsihotiœno zdravilo, veœina atipiœno, najveœ olanzapin oz. risperidon Kombinacije antipsihotiœnih zdravil so bile v veœini primerov sestavljene iz tipiœnega in atipiœnega antipsihotiœnega zdravila. Trije preiskovanci so prejemali 3 antipsihotiœna zdravila soœasno Preiskovancev s kombinacijami je bilo premalo, da bi jih lahko delili v podskupine. Povpreœni odmerki antipsihotiœnih zdravil so bili v sicer obiœajnih viĝinah predvidenih za zdravljenje psihoz, razen sulpirida, katerega povpreœni odmerek je bil bistveno niĉji, zadosten le za protitesnoben uœinek. Odmerke smo primerjali tudi s preraœunom na ekvivalent klorpromazina, da bi ovrednotili odmerke kombinacij antipsihotiœnih zdravil. Odstopata niĉji ekvivalent sulpirida ter risperidona in visok ekvivalent haloperidola. Uporabili smo lestvico, ki jo priporoœa American Psychiatric Association (APA). V primerih kjer ĝe ni farm vestn 2008; 59 Raziskovalni œlanek - Research article Tabela 1: Razporeditev preiskovancev po terapiji in povpreœni odmerki antipsihotiœnih zdravil Table 1: The patients disposition regarding antipsychotic drugs and mean doses Odmerki (v mg) povpreœni SD najniĉji najviĝji ekvivalent Sulpirid (n=7) 171,4 75,6 50 300 285,7 Haloperidol (n=2) 37,5 31,8 15 60 1875,0 Klozapin (n=9) 338,9 143,1 150 600 677,8 Flufenazin (n=5) 13,9 15,4 2 40 695,0 Risperidon (n=27) 4,1 1,6 0,5 8 164,0 Kvetiapin (n=16) 415,6 148 200 600 554,1 Olanzapin (n=37) 11,7 6 5 30 468,0 Kombinacija (n=25) 743,2 * preraœunano po smernicah American Psychiatric Association (30) Tabela 2: Povpreœne vrednosti prolaktina glede na terapijo in spol Table 2: The mean prolactin values according to therapy and sex between different treatment groups n- ĉ P (SD) - ĉ n- m P (SD) - m n - sk P (SD) - sk sulpirid 3 149,2 (91,6) 4 52,3 (33) 7 92,2 (75,4) haloperidol 1 50,5 1 95,1 2 72,8 (31,5) klozapin 2 8,3 (0,5) 7 27,8 (12,7) 9 23,4 (13,9) flufenazin 1 200 4 33,75 (10,6) 5 67,0 (74,9) risperidon 13 138,5 (47,8) 14 48,5 (25,7) 27 88,5 (58,3) kvetiapin 7 33,3 (41,6) 9 20,9 (18,5) 16 26,3 (30,2) olanzapin 8 48,3 (55,1) 29 24,3 (20,7) 37 29,6 (32) kombinacija 4 90,1 (67,3) 21 52,1 (39,5) 25 59,0 (45,3) n = ĝtevilo preiskovancev v posamezni skupini, P = povpreœna vrednost prolaktina v mg/L, SD = standardni odklon, ĉ = ĉenske, m = moĝki, sk = skupaj Tabela 3:Razlike v serumskih vrednostih prolaktina med skupinami bolnikov zdravljenih z razliœnimi antipsihotiœnimi zdravili Table 3: The differences in prolactin serum values t-test sulpirid klozapin risperidon kvetiapin olanzapin kombinacija sulpirid / p<0,05 NS p<0,05 p<0,05 NS klozapin p<0,05 / p<0,001 p<0,05 NS p<0,001 risperidon NS p<0,001 / p<0,001 p<0,001 p<0,05 kvetiapin p<0,05 p<0,05 p<0,001 / NS p<0,001 olanzapin p<0,05 NS p<0,001 NS / p<0,01 kombinacija NS p<0,001 p<0,05 p<0,001 p<0,01 / NS = ni statistiœno znaœilne razlike Tabela 4:Deleĉi zviĝanih vrednosti prolaktina po posameznih antipsihotiœnih zdravilih Table 4: Percentage of increased prolactin values according to antipsychotic drug N Z Z (%) Z>60mg/L Z>60mg/L ( %) sulpirid 7 6 85,71 4 57,14 haloperidol 2 2 100 1 50,00 klozapin 9 4 44,44 0 0 flufenazin 5 5 100 1 20,00 risperidon 27 26 96,30 17 62,96 kvetiapin 16 7 43,75 3 18,75 olanzapin 37 21 56,76 4 10,81 kombinacija 25 20 80,00 9 36,00 vsi 128 91 71,09 39 30,47 N = ĝtevilo bolnikov zdravljenih s posameznim antipsihotiœnim zdravilom, Z = ĝtevilo bolnikov z zviĝano vrednostjo prolaktina, Z(%) = deleĉ bolnikov z zviĝano vrednostjo prolaktina, Z>60mg/L = ĝtevilo bolnikov z zviĝano vrednostjo prolaktina nad 60mg/L, Z>60mg/L ( %) = deleĉ bolnikov z zviĝano vrednostjo prolaktina nad 60mg/L farm vestn 2008; 59 Hiperprolaktinemija pri antipsihotiœni terapiji natanœno doloœenih razmerij smo upoĝtevali srednje vrednosti (30). Rezultati so prikazani v tabeli 1 Povpreœna vrednost prolaktina v serumu vseh moĝkih je bila 37,45mg/L, vseh ĉensk pa 87,92mg/L Pri vseh skupinah preiskovancev glede na antipsihotiœna zdravila so bile povpreœne vrednosti prolaktina v serumu zviĝane. Najviĝje smo ugotovili pri preiskovancih zdravljenih s sulpiridom, risperidonom in haloperidolom. V primerjavi med spoloma sta vrednosti prolaktina v serumu preiskovank zdravljenih s sulpiridom in risperidonom z odstopanjem veœ kot dvainpolkrat viĝji kakor pri preiskovancih. Samo pri preiskovancih zdravljenih s haloperidolom, klozapinom in flufenazinom smo ugotovili viĝje zviĝane koncentracije kot pri preiskovankah. Ĝtiri preiskovanke so imele vrednosti prolaktina v serumu nad 200 mg/L. Posamezne koncentracije so prikazane v tabeli 2. Posamezne koncentracije prolaktina v serumu smo primerjali med preiskovanci glede na vrsto antipsihotiœnega zdravila. Preiskovancev zdravljenih s haloperidolom in flufenazinom nismo vkljuœili v primerjavo zaradi premajhnih vzorcev. Razlike povpreœnih hiperprolaktinemij med preiskovanci zdravljenimi s posameznimi antipsihotiœnimi zdravili so tudi statistiœno pomembno razliœne (t-test) (tabela 3). Zviĝane vrednosti prolaktina v serumu je imelo 91 preiskovancev (71,09%). Najviĝje deleĉe so imeli preiskovanci zdravljeni s sulpiridom, risperidonom in flufenazinom, najmanj pa tisti zdravljeni s kvetiapinom. Tudi pri deleĉu preiskovancev, ki so imeli koncentracije prolaktina v serumu viĝje od 60 mg/L (30,47%) je bil ponovno najviĝj deleĉ pri zdravljenih s sulpiridom in risperidonom. Posamezni rezultati so prikazani v tabeli 4. Deleĉi hiperprolaktinemij preiskovancev po posameznih antipsihotiœnih zdravilih se statistiœno znaœilno razlikujejo med risperidon : kvetiapin (p<0,0001), risperidon : olanzapin (p<0,0001), kvetiapin : kombinacija (p<0,018) medtem ko med olanzapin kombinacija (p<0,056), olanzapin : kvetiapin (p<0,371) ter risperidon kombinacija (p<0,9) ne. Ostalih kombinacij s c2-testom ni mogoœe primerjati zaradi premajhnih vzorcev. Vpraĝalnik o spolnosti in oceno stanja po ocenjevalnih lestvicah CGI GAS in PANSS je izpolnilo le 36 (28,1%) bolnikov, od tega 23 moĝkih in 13 ĉensk. Vzorec je bil premajhen za statistiœno obdelavo. Od teh je imelo 26 (72,2%) preiskovancev zviĝano vrednost prolaktina v serumu. Med skupinama preiskovancev, ki so imeli zviĝano oz. referenœno koncentracijo prolaktina v serumu, v rezultatih ocenjevalnih lestvic CGI, GAS in PANSS ni bilo statistiœno pomembnih razlik. Veliko podatkov o spolnosti je bilo pomanjkljivih. Bolniĝniœn bolniki so imeli tudi manj moĉnosti za spolnost v primerjavi z ambulantno obravnavanimi bolniki. Povpreœna ocena po lestvici GAS za 25 preiskovancev je bila 58,6. Sploĝni kliniœni vtis (CGI) za 36 preiskovancev je bil povpreœno ocenjen s 4,11. Podobni so bili tudi rezultati pri 36 preiskovancih za pozitivne (povpreœje 2,86), negativne (povpreœje 3,44), afektivne (povpreœje 2,78) in kognitivne (povpreœje 3,22) simptome. Neĉelene uœinke terapije, razen tistih povezanih s hiperprolaktinemijo, je imelo 15 (41,7%) preiskovancev. Od 9 preiskovank jih je 5 imelo reden menstrualni ciklus. Glede spolnih odnosov smo zbrali podatke za 28 preiskovancev od katerih jih je v tednu pred preiskavo imelo 8 (28,6%) spolne odnose (od 2 -12 krat v tednu dni), medtem ko se jih je 6 (21,4%) samozadovoljevalo (od teh sta dva imela tudi spolne odnose). Na Arizona Sexual Experince Scale je 32 (88,9%) preiskovancev ocenilo, da je njihov spolni nagon v povpreœju ĝibek (4,25), teĉko do zelo teĉko (4,5) se spolno vzburijo, voljnost oz. erekcija sta slabi do zelo slabi (4,5), orgazem doseĉejo teĉko do zelo teĉko (4,5) in da jih orgazmi skoraj ne zadovoljijo (3,75). 5. Razprava Raziskavo smo izvajali leto dni. Na letni ravni je v bolniĝnici obravnavanih okrog 250 oseb s psihotiœnimi motnjami. Z vkljuœitvenim kriterijem, da morajo bolniki vsaj mesec dni prejemati nespremenjeno terapijo, smo poskuĝali doseœi dovolj stabilno raven uœinkovine in zmanjĝati vpliv morebitnega predhodnega antipsihotiœnega zdravila. Priœakovano je veœina preiskovancev prejemala le eno antipsihotiœno zdravilo. V œasu izvajanja ĝtudije novejĝi zdravili ziprasidon in aripiprazol ĝe nista imeli dovoljenja za uporabo. Povpreœni odmerki so v okviru priporoœil in terapevtskih smernic za zdravljenje psihoz, le odmerki sulpirida so bili na ravni njegovega protitesnobnega delovanja. Viĝji odmerek haloperidola je bi predpisan preiskovancu z rezistentno obliko kroniœne duĝevne motnje. Povpreœni odmerek risperidona je bil terapevtski, œeprav je bil njegov ekvivalentni klorpromazinski odmerek z odstopanjem najniĉji Nasprotno pa povpreœen odmerek kombinacij ni odstopal od sploĝno uporabljane viĝine v kliniœni praksi. Vrednosti prolaktina v serumu so bile zviĝane pri vseh skupinah preiskovancev glede na antipsihotiœno zdravilo, kar je preseglo naĝa priœakovanja saj je veœina prejemala novejĝa atipiœna antipsihotiœna zdravila. Kot najbolj neugodni so se izkazali sulpirid, risperidon in kombinacije antipsihotiœnih zdravil. Pri klozapinu, kvetiapinu in olanzapinu smo ugotovili manjĝa zviĝanja serumske vrednosti prolaktina. Najviĝja zviĝanja smo ugotovili pri preiskovankah zdravljenih s sulpiridom oziroma risperidonom, ki teĉko prehajata hematoencefalno pregrado in dosegata relativno visoko blokado D2 receptorjev tuberoinfundibularnega sistema. Najniĉje tveganje za poviĝane ravni prolaktina predstavljajo klozapin kvetiapin in olanzapin, œeprav so tudi med njimi statistiœno pomembne razlike v ravneh prolaktina. Antipsihotiœna zdravila bistveno bolj zviĝajo raven prolaktina pri ĉenskah kakor pri moĝkih. Zviĝanje je odvisno tudi od odmerka antipsihotiœnega zdravila. Predpostavljamo, da so ĉenske tudi zato zdravstveno bolj ogroĉene. Veœ kot polovica preiskovancev zdravljenih s sulpiridom oz. risperidonom je imela vrednost prolaktina v serumu viĝjo od 60 mg/L farm vestn 2008; 59 Raziskovalni œlanek - Research article To smo postavili kot laboratorijsko loœnico tveganja za pojav kliniœnih znakov hiperprolaktinemije, saj se amenoreja naœeloma pojavi pri koncentracijah nad 60 mg/L (15). Ugotovili smo, da 7 antipsihotiœnih zdravil oz. njihove kombinacije pri veœini preiskovancev zviĝa koncentracijo prolaktina v serumu, vendar do razliœnih ravni, kar terapevta opozarja na nevarnost zapletov. Kljub temu pa daje moĉnost bolj preudarne odloœitve, predvsem ob upoĝtevanju tudi drugih kriterijev za izbor najprimernejĝega antipsihotiœnega zdravila: ostali neĉeleni uœinki, uœinkovitost, oblika… Odzivnost prolaktina na terapijo z antipsihotiœnimi zdravili je individualna in zahteva pozornost pri predpisovanju vseh preparatov. Œeprav je bil kvetiapin eden od varnejĝih antipsihotiœnih zdravil, saj sta bila deleĉ in povpreœna koncentracija prolaktina v serumu med najmanj zviĝanimi, so imeli 3 preiskovanci viĝjo od 60mg/L Velja pa ponovno opozoriti na previdnost pri diferencialno diagnostiœnem vrednotenju saj je, pri bolnikih zdravljenih z antipsihotiœnimi zdravil vzrok za zviĝano koncentracijo prolaktina v serumu lahko tudi soœasno obolenje. Simptomi preiskovancev za katere smo imeli ocene so bili srednje izraĉeni kar pomeni, da je bilo v sploĝnem funkcioniranju nekaj teĉav (npr. malo prijateljev, motnje œustvovanja, depresivno razpoloĉenje ali nezaupanje v lastne sposobnosti…), vendar so bili preiskovanci na sploĝno sposobni za samostojno ĉivljenje z nekaj socialne pomoœi Kljub pomanjkljivim podatkom o spolnosti pa lahko sklepamo, da je spolno ĉivljenje oseb z antipsihotiœno terapijo manj kvalitetno in jih dodatno stigmatizira. Vzorec je bil premajhen, da bi lahko sklepal koliko je k temu prispevala terapija. Spolnost je bila zavrta pri preiskovancih na vseh antipsihotiœnih preparatih Bolj poglobljene analize povezav neĉelenih uœinkov s posameznimi zdravili ni bilo mogoœe podati, zaradi preskromnega odziva preiskovancev in zdravnikov na anketo in ocenjevalne lestvice. Izpolnjenih in vrnjenih je bilo le nekaj veœ kakor œetrtina vpraĝalnikov in ocenjevalnih lestvic. Morda sta spolnost ter hiperprolaktinemija za preiskovance in zdravnike nelagodni in diagnostiœno pozabljeni temi, œeprav prolaktin zviĝujejo vsa antipsihotiœna zdravila. Ker je bila velika veœina preiskovancev v œasu izvajanja ĝtudije v bolniĝnici, je razumljivo, da so bile njihove spolne navade v tem obdobju omejene. Œe je ĝe pred 10. leti, ob uvajanju atipiœnih antipsihotiœnih zdravi veljalo prepriœanje, da vsa tipiœna antipsihotiœna zdravila zviĝujejo koncentracijo prolaktina v serumu in je zato nima pomena kontrolirati smo danes prepriœani o nasprotnem. Z antipsihotiœnimi zdravil povzroœena hiperprolaktinemija ni veœ nereĝljiv zaplet. Kvetiapin olanzapin in klozapin, ter glede na podatke iz literature tudi aripiprazol ter ziprasidon, so manj neugodna izbira. Pri tem pa je potrebno merjenje koncentracije prolaktina v serumu v serumu in nadzor nad pojavom posledic hiperprolaktinemije. Nadzor je toliko bolj pomemben, ker je zdravljenje z atipiœnimi zdravili dolgotrajno, lahko traja tudi vrsto let. Prav tako bolniki pogosto opustijo predpisano terapijo, velikokrat prav zaradi neĉelenih uœinkov. Verjetno sta marsikateri nepojasnjeni vznemirjenost in nasilnost, opredeljeni kot poslabĝanje psihotiœnega stanja, le posledici hiperprolaktinemije. Diferencialno diagnostiœno bi kontrola koncentracije prolaktina v serumu v podobnih stanjih morda pomagala k hitrejĝi in predvsem manj boleœi umiritvi simptomov. 6 Sklep Z antipsihotiœnimi zdravili pogojena hiperprolaktinemija predstavlja pogost kliniœni problem, s katerim se sreœa veœina zdravnikov druĉinske medicine in psihiatrov. Nepojasnjeni pojav vznemirjenosti in nasilnosti v akutnih fazah zdravljenja ter pojav motenj spolnosti in reprodukcije v fazah prepreœevanja ponovitev psihotiœnih epizod zahtevajo diferencialno diagnostiœno obdelavo. Dokler ni bilo moĉnosti uporabe novih antipsihotiœnih zdravil se niti ni poskuĝalo spremljati s hiperprolaktinemijo povezanih stranskih uœinkov antipsihotikov, ker ni bilo ustreznih zamenjav. Ugotavljamo, da se hiperprolaktinemija pri nekaterih bolnikih lahko spregleda ali neustrezno obravnava. Zato na osnovi dobljenih podatkov predlagamo redne kontrole koncentracije prolaktina v serumu zdravljenih z antipsihotiœnimi zdravili ob sumih na pojav znakov hiperprolaktinemije in vsaj 2 krat letno pri tistih na vzdrĉevalni terapiji zaradi ugotovljene pogostnosti Nadalje je potrebna tudi bolj obseĉna in poglobljena raziskava o vplivu in posledicah hiperprolaktinemije pri bolnikih zdravljenih z antipsihotiœnimi zdravili. 7 Okrajĝave APA - American Psychiatric Association, cAMP - cikliœni adenozin monofosfat, CGI - clinical global impressions, D - dopamin, GAS -global assessment scale, GnRH - gonadoliberin, 5HT - 5 hidroksi-triptamin, PANSS - The Positive and Negative Syndrome Scale, TRH -tireoliberin 8 Literatura 1. Ĉvan V. Shizofrenija, shizotipske in blodnjave motnje. V: Tomori M., Ziherl S. Psihiatrija. Ljubljana: Litera picta, Medicinska fakulteta, 1999: 169-205. 2. Halbreich U, Kinon BJ, Gilmore JA, Kahn LS. Elevated prolactin levels in patients with schizophrenia: mechanisms and related adverse effects. Psychoneuroendocrinology. 2003; 28 Suppl 1 53-67. 3. Kores-Plesniœar B. Antipsihotiki. V: Kores-Plesniœar B. Osnove psihofarmakoterapije. Maribor: Univerza v Mariboru, Medicinska fakulteta, 2007: 45-73. 4. Maguire GA. Prolactin elevation with antipsychotic medications: mechanisms of action and clinical consequences. J Clin Psychiatry. 2002; 63 Suppl 4: 56-62. 5. Werder v. K. Prolactin (PRL). In: Thomas L. Labor und Diagnose. 6. Aufl. Frankfurt/Main; TH - Books Verlagsgesellschaft Gmbh, 2005: 1472-1477. 6. Pfeifer M. Bolezni endokrinih ĉlez V: Kocijanœiœ A, Mrevlje F, Ĝtajer D. Interna medicina. 3. izdaja. Ljubljana: Litera picta, 2005: 794-896. 7. Kinon BJ, Gilmore JA, Liu H, Halbreich UM. Hyperprolactinemia in response to antipsychotic drugs: characterization across farm vestn 2008; 59 Hiperprolaktinemija pri antipsihotiœni terapiji comparative clinical trials. Psychoneuroendocrinology. 2003; 28 Suppl 2: 69-82. 8. Arana G, Boyd AE 3rd, Reichlin S, Lipsitt D. Prolactin levels in mild depression. Psychosom Med. 1977; 39:193-197. 9. Crawford AM, Beasley CM Jr, Tollefson GD. The acute and long-term effect of olanzapine compared with placebo and haloperidol on serum prolactin concentrations. Schizophr Res. 1997; 26: 41-54. 10. Ataya K, Mercado A, Kartaginer J, Abbasi A, Moghissi KS. Bone density and reproductive hormones in patients with neuroleptic-induced hyperprolactinemia. Fertil Steril. 1988; 50: 876-881 11. Becker D, Liver O, Mester R, Rapoport M, Weizman A, Weiss M Risperidone, but not olanzapine, decreases bone mineral density in female premenopausal schizophrenia patients. J Clin Psychiatry. 2003; 64: 761-766. 12. Clemens JA, Smalstig EB, Sawyer BD. Antipsychotic drugs stimulate prolactin release. Psychopharmacologia. 1974; 40:123-127. 13. Turrone P, Kapur S, Seeman MV, Flint AJ. Elevation of prolactin levels by atypical antipsychotics. Am J Psychiatry. 2002; 159: 133-5. 14. Green AI, Brown WA. Prolactin and neuroleptic drugs. Endocrinol Metab Clin North Am. 1988; 17: 213-23. 15. Naidoo U, Goff DC, Klibanski A. Hyperprolactinemia and bone mineral density: the potential impact of antipsychotic agents. Psychoneuroendocrinology. 2003; 28 Suppl 2:97-108. 16. Seeman P. Atypical antipsychotics: mechanism of action. Can J Psychiatry. 2002; 47: 27-38. 17. Goff DC, Posever T, Herz L, Simmons J, Kletti N, Lapierre K, Wilner KD, Law CG, Ko GN. An exploratory haloperidol-controlled dose-finding study of ziprasidone in hospitalized patients with schizophrenia or schizoaffective disorder. J Clin Psychopharmacol. 1998; 18: 296-304. 18. Tran PV, Hamilton SH, Kuntz AJ, Potvin JH, Andersen SW, Beasley C Jr, Tollefson GD. Double-blind comparison of olanzapine versus risperidone in the treatment of schizophrenia and other psychotic disorders. J Clin Psychopharmacol. 1997; 17: 407-418. 19. David SR, Taylor CC, Kinon BJ, Breier A. The effects of olanzapine, risperidone, and haloperidol on plasma prolactin levels in patients with schizophrenia. Clin Ther. 2000; 22:1085-1096. 20. Nordström AL, Farde L. Plasma prolactin and central D2 receptor occupancy in antipsychotic drug-treated patients. J Clin Psychopharmacol. 1998; 18: 305-310. farm vestn 2008; 59 21. Markianos M, Hatzimanolis J, Lykouras L. Neuroendocrine responsivities of the pituitary dopamine system in male schizophrenic patients during treatment with clozapine, olanzapine, risperidone, sulpiride, or haloperidol. Eur Arch Psychiatry Clin Neurosci. 2001; 251: 141-146. 22. Bowden CR, Voina SJ, Woestenborghs R, De Coster R, Heykants J. Stimulation by risperidone of rat prolactin secretion in vivo and in cultured pituitary cells in vitro. J Pharmacol Exp Ther. 1992; 262: 699-706. 23. Ettigi P, Nair NP, Lal S, Cervantes P, Guyda H. Effect of apomorphine on growth hormone and prolactin secretion in schizophrenic patients, with or without oral dyskinesia, withdrawn from chronic neuroleptic therapy. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 1976; 39: 870-876. 24. Hamner MB, Arana GW. Hyperprolactinemia in antipsychotic-treated patients. CNS Drugs 1998; 10: 209-222. 25. Bobes J, Garc A-Portilla MP, Rejas J, Hernandez G, Garcia-Garcia M, Rico-Villademoros F, Porras A. Frequency of sexual dysfunction and other reproductive side-effects in patients with schizophrenia treated with risperidone, olanzapine, quetiapine, or haloperidol: the results of the EIRE study. J Sex Marital Ther. 2003; 29: 125-147. 26. Coward DM. General pharmacology of clozapine. Br J Psychiatry 1992; 160 (suppl 17): 5-11 27. Petty RG. Prolactin and antipsychotic medications: mechanism of action. Schizophr Res. 1999; 35 Suppl: S67-73. 28. Knegtering H, Blijd C, Boks M. Sexual dysfunction and prolactin levels in patients using classical antipsychotics, risperidone or olanzapine. Schizophr Res 1999; 35: 355-356. 29. Canuso CM, Goldstein JM, Wojcik J, Dawson R, Brandman D, Klibanski A, Schildkraut JJ, Green AI. Antipsychotic medication prolactin elevation, and ovarian function in women with schizophrenia and schizoaffective disorder. Psychiatry Res. 2002; 111: 11-20. 30. Herz I, Lieberman RP, Lieberman LA, Marder SR, McGlashan TH, Wyatt RJ, Wang P. Practice guidelines for the treatment of patients with schizophrenia. In: McIntyre, Charles SC. American Psychiatric Association practice gudelines for the treatment of psychiatric disorders Compendum 2002. Washington: American Psychiatric Association, 2002: 349-461 Zanimivosti iz stroke Novice iz sveta farmacije Urejajo: dr. Andrijana Tivadar, dr. Petra Slanc Moĉe, Marjetka Smolej, dr. Bojan Doljak, prof. dr. Borut Ĝtrukelj Prvi izdelek za lajĝanje laktozne intolerance? Petra Slanc Moĉe Na nemĝkem trgu naj bi se kmalu pojavil prvi izdelek za lajĝanje simptomov laktozne intolerance. Laktoza je mleœni sladkor, laktaza pa encim, s pomoœjo katerega se prebavi. Laktaza se pojavi v prebavilih œloveĝkega plodu pozno v noseœnosti. Njene najviĝje vrednosti se pojavijo drugi ali tretji dan po rojstvu. Njena raven ostane visoka v œasu, ko je mleko glavna sestavina prehrane. Pri sesalcih znatno pade, ko se prehrana postopoma spremeni, izjema smo ljudje, kjer laktaza ostane dejavna vse ĉivljenje ali pa njena dejavnost oslabi ĝele v odrasli dobi. Izraz laktozna intoleranca se uporablja za normalno zniĉanje laktazne aktivnosti pri odraslih, kar pa ni vzrokoslovno pravilno, saj gre za popolnoma normalno in celo prevladujoœe stanje v globalni œloveĝki populaciji (veœ o genetskih osnovah za nastanek laktozne intolerance: Nataĝa Karas Kuĉeliœki, Jana Lukaœ-Bajalo: Genetika laktozne intolerance odraslih in pogostost polimorfizma -13910C>T v slovenski populaciji. Farm Vestink 2005, 56: 183-187). Laktazna stopnja se doloœa na osnovi genetike. Ugotovili so namreœ, da je njeno delovanje odvisno od etniœne in rasne skupine, v katero œlovek spada. Tako imajo Afriœani, Azijci, prebivalci Srednjega Vzhoda in Mediteranci kar 70 odstotkov moĉnosti, da postanejo laktozno intolerantni Skandinavci in srednje Evropejci pa le 5 do 15 odstotkov. Veœina laktozno intolerantnih oseb doĉivi znake po zauĉitju 50 ali veœ gramov laktoze, vendar pa so pri nekaterih znaki odsotni tudi po zauĉitju zelo velikih koliœin laktoze. Zaradi zmanjĝanja zmoĉnosti prebavljanja laktoze se poveœa tvorba ĉelodœnih sokov, tvorba CO2, kar lahko privede do boleœin v ĉelodcu, simptomi pa se lahko kaĉejo tudi kot zaprtje ali pa driska. Ĉveœilne tablete vsebujejo 2000 FCC (Food Chemical Codex) enot tilaktaze, naravo prisotnega encima, pridobljenega iz glive Aspergillus oryzae. Glede na zagotovilo proizvajalca naj bi ena tableta zadostovala za razgradnjo 10 g laktoze (ekvivalent 200 mL polnomastnega mleka). Priporoœeni odmerek za odrasle in otroke do tretjega leta starosti pa naj bi znaĝal 1 do 5 tablet z vsakim obrokom. Tablete so pakirane po 25, 50, 100, 200 tablet, kar po preraœunih, œe upoĝtevamo maksimalen odmerek, pet obrokov na dan in najveœje pakiranje, zadostuje za 8 dni. V primeru, da upoĝtevamo, da bi zauĉil le dva obroka, ki vsebujeta laktozo, pa 20 dni. Viri www.otcbulletin.com N Karas Kuĉeliœki, J Lukaœ-Bajalo. Farm Vestink 2005, 56: 183-187 Statini ne ĝœitijo pred Alzheimerjevo boleznijo Andrijana Tivadar Statini spadajo danes med ene najpogosteje predpisanih in uporabljanih zdravil. Rezultati nekaterih baziœnih raziskav in preseœni podatki dajejo vtis, da imajo statini zaĝœitni uœinek pred Alzheimerjevo boleznijo (AB). Rezultati ĝtudije, v katero je bilo na zaœetku vkljuœenih 929 ljudi, s povpreœno starostjo 75 let in brez znakov demence, ki je bila opravljena v ZDA in objavljena 16. januarja 2008 "online" v reviji Neurology, pa kaĉejo na to, da statini nimajo vpliva na incidenco AB zmanjĝanje kognitivnih funkcij in patoloĝke spremembe v moĉganih ugotovljene po smrti. Ĝtudija je pokazala, da tudi hidro- oz. lipofilne lastnosti razliœnih vrst statinov nimajo vpliva na kognitivne funkcije. Udeleĉence v tej ĝtudiji so spremljali v povpreœju 12 let, pri œemer so vsako leto ocenili kognitivni status z devetnajstimi nevropsiholoĝkimi testi in uporabo statinov. Od 929 udeleĉencev jih je na zaœetku 119 jemalo statine (67 bolj lipofilne, 52 manj lipofilne) in 810 udeleĉencev ni jemalo statinov. V œasu trajanja ĝtudije je 191 udeleĉencev razvilo AB, od tega 16 iz skupine, ki je jemala statine. Z analizo, pri kateri so upoĝtevali starost, spol in izobrazbo ter uporabo statinov, so ugotovili da statini niso povezani s tveganjem za razvoj AB. Tveganje za razvoj AB je ostalo isto tudi, œe so upoĝtevali prisotnost ĉilnih bolezni ali prisotnost tveganja za razvoj ĉilne bolezni. Po smrti so opravili avtopsijo moĉganov pri 262 udeleĉencih ĝtudije, od katerih je 47 jemalo statine in 215 ne. Raziskovalci so ugotovili, da uporaba statinov v katerem koli obdobju med trajanjem ĝtudije (iz poroœila o ĝtudiji ni razviden œas in trajanje jemanja statinov) nima vpliva na patologijo, znaœilno za AB, kakor tudi nima vpliva na zmanjĝanje ĝtevila moĉganskih kapi Raziskovalci priporoœajo, da se zdravniki vzdrĉijo predpisovanja statinov z namenom prepreœevanja AB, ker trenutno ni dokazov, ki bi podpirali uporabo statinov v ta namen Ne pozabimo: Koristi vseh razpoloĉljivih statinov za zdravljenje ali prepreœevanje srœno-ĉilnih bolezni so veœje kot potencialno tveganje. Za bolnike, ki so bolj dovzetni za pojav neĉelenih uœinkov (predvsem starejĝi in tisti, ki jemljejo veœ zdravil hkrati), so zdravniki dolĉni preuœiti tveganja pri uporabi statinov in morebitne interakcije z drugimi zdravili ter bolnika ustrezno spremljati. S pravilnim predpisovanjem, rednim spremljanjem bolnika in temeljitim izobraĉevanjem bolnika, se je mogoœe izogniti ĝtevilnim neĉelenim uœinkom, ki so povezani z uporabo statinov. Vir Medscape Medical News, 17. 1. 2008 34 farm vestn 2008; 59 Zanimivosti iz stroke Odkrili novo visokouœinkovito antikancerogeno spojino Marjetka Smolej Skupina raziskovalcev iz Centra za raziskave rakavih obolenj v Kaliforniji je pod vodstvom Rebecce in Johna Mooresa identificirala novo uœinkovino z moœnim antikancerogenim delovanjem. Izolirali so jo iz strupene modrozelene alge iz Juĉnega Pacifika. Uœinkovino somocistinamid A (ScA) so izolirali iz cianobakterije L. majuscula, poznane tudi pod imenom ğlasje morske dekliceĞ iz obale Fidĉija v Juĉnem Pacifiku. Uœinkovina za samo cianobakterijo ni toksiœna, temveœ se aktivira ĝele v naĝih celicah. ScA zavira oĉiljenje tumorja, istoœasno pa ima tudi neposreden vpliv na razmnoĉevanje tumorskih celic. Ko se celice krvnih ĉil, ki prehranjujejo tumorje aktivirajo in se priœnejo razmnoĉevati, postanejo ĝe posebej obœutljive na ScA. Dr. Wolf Wrasidlo, œlan Centra za raziskave rakavih obolenj v Kaliforniji dodaja, da edinstvena struktura uœinkovine omogoœa uporabo nanotehnologije za izdelavo farmacevtske oblike. Uœinkovina se namreœ spontano vgrajuje v nanodelce molekularnih velikosti, ki so pomembni za kombinirano, visokotarœno terapijo zdravljenja raka. Struktura uœinkovine je dovolj enostavna, da jo znanstveniki lahko tudi sami proizvajajo. Pot do zdravila je sicer ĝe dolga in raziskati bo treba vse uœinke nove uœinkovine. Slika: Razpad mikroĉilja pod vplivom ScA Vir http://www.sciencedaily.com/releases/2008/02/080211172554.htm FDA opozarja na neĉelene uœinke aplikacije botulinskega toksina A Borut Ĝtrukelj Uporaba botulinskega toksina je iz leto v leto veœja, saj se uporablja ĉe petnajst let v medicini in korekcijski kirurgiji. Botulinski toksin blokira delovanje miĝic in ĉivœnih vlaken. Njegov uœinek je reverzibilen in izzveni v treh do ĝtirih mesecih po subkutani aplikaciji. V uporabi sta dve vrsti toksina, botulinski toksin A (Botox) in botulinski toksin B (Myobloc), ki sta tako po zgradbi, kot tudi delovanju zelo podobna. Uporabljata se v obliki podkoĉnih injekcij, predvsem v kozmetiœne namene. Ameriĝka agencija za zdravila FDA je sporoœila, da so po natanœnem pregledu veœletnih aplikacij botulinskega toksina ugotovili poveœano ĝtevilo primerov z neĉelenimi uœinki, ki se kaĉejo predvsem kot teĉje poĉiranje sline in hrane, sploĝna telesna ĝibkost, nastopijo pa lahko tudi teĉave z dihanjem. Ti znaki nastanejo zaradi sistemskega uœinka toksina in so znaœilni za zastrupitev z botulinskim toksinom. Agencija ugotavlja, da neĉeleni uœinki niso povezani s slabĝo kakovostjo uœinkovine, paœ pa verjetno s prevelikimi odmerki injiciranega botulinskega toksina. Najmoœneje izraĉene neĉelene uœinke so sicer ugotovili pri zdravljenju otroĝke spastiœnosti, torej uporabe botulinskega toksina v medicinski namen, ki pa ni doktrinarno potrjen s strani FDA. Trenutno FDA ĝe zbira podatke o neĉelenih uœinkih botulinskega toksina, zato je FDA izdala le opozorilo o moĉnem pojavu neĉelenih uœinkov, produkti pa niso umaknjeni s trĉiĝœa. Vir FDA Press Release, 7. februar 2008 Veœja verjetnost samomorov zaradi antiepileptikov Borut Ĝtrukelj FDA je potrdila opaĉanja in izdala opozorilo farmacevtom in zdravnikom, da lahko antiepileptiki, ki jih predpisujejo za zdravljenje epilepsije, migrenskih glavobolov in bipolarnih motenj, poveœajo verjetnost samomorov. V ĝtudiji, nadzorovani s placebo pripravkom, so ugotavljali vpliv 11 antiepileptiœnih uœinkovin na pojav samomorilnosti pri bolnikih. Bolniki, ki jim je bil predpisan en od sledeœih antiepileptikov: karbamazepin, felbamat, gabapentin lamotrigin, levetiracetam, oksikarbazepin, pregabalin, tiagabin topiramat, valproat in zonisamid, so dvakrat pogosteje izkazovali samomorilska dejanja kot preiskovanci v placebo skupini. Tako se je samomorilnost pojavila pri bolnikih, ki so jemali omenjene antiepileptike, v 0,43 odstotkih, pri placebo skupini pa je bil odstotek pol manjĝi (0,22 %). Marca leta 2005 je za podatke o neĉelenih uœinkih, ki so povezani z veœjo verjetnostjo samomorov, FDA zaprosila farm vestn 2008; 59 35 Zanimivosti iz stroke proizvajalce vseh enajstih skupin uœinkovin. Tako je bilo v nekaj letih izvedenih 199 s placebom nadzorovanih ĝtudij, ki so vkljuœevale 27.863 bolnikov, ki so prejemali eno od zdravilnih uœinkovin, in 16.029 preiskovancev v placebo skupinah. Vsota vseh ĝtudij skupaj je pokazala, da je v skupini bolnikov, ki so prejemali zdravila, priĝlo do 105 poskusov samomorov (4 s smrtnim izidom) in 35 poskusov (brez smrtnega izida) pri preiskovancih v placebo skupinah. Najveœja nevarnost poskusov samomora se je pojavila po prvem tednu jemanja zdravil in se nadaljevala v prvih 24 tednih, ne glede na demografsko pripadnost, starost ali vrsto uœinkovine. Bolniki, ki ĉe jemljejo antiepileptike, morajo seveda z jemanjem nadaljevati, pomembno pa je, da se zdravniki in farmacevti zavedajo poveœane nevarnosti samomorov in morajo terapijo temu primerno prilagoditi, oziroma porabiti veœ œasa za pogovore z bolnikom in njegovo druĉino ter spremljajoœe dejavnosti ob glavnem zdravljenju Vir FDA Press Release, 31. 1. 2008 1. seminar Druĝtva za laboratorijsko medicino Upravljanje (management) v laboratorijski medicini Milan Skitek Spomladi 2007 je bilo ustanovljeno Druĝtvo za laboratorijsko medicino (v nadaljnem besedilu DLM) kot samostojna, prostovoljnain neprofitna rganizacija seb, ki opravljajo ali zastopajo nepridobitno laboratorijsko medicinsko dejavnost ali pa so zainteresirani za napredek in promocijo te pomembne dejavnosti oziroma so njeni uporabniki. DLM bo ĝœitilo in zastopalo interese laboratorijske medicine, skrbelo za ugled svojih œlanov in stroke v skladu s kodeksom deontologije v laboratorijski medicini. DLM si je zastavilo ĝtevilne naloge v smislu: • izboljĝav in konsolidacije stroke, • aktivnega delovanje pri izobraĉevanju in vkljuœevanjem v vse pedagoĝke procese na podroœju laboratorijske medicine in zdravstva • povezovanje vseh kljuœnih akterjev za dosego sinergistiœnih uœinkov razvoja stroke z javnim delovanjem, promocijo, svetovanjem in lobiranjem za izboljĝave sistema v smislu zagotavljanja smiselne in uœinkovite mreĉe medicinskih laboratorijev. 7. decembra 2007 se je DLM predstavilo s 1. seminarjem ğUpravljanje (management) v laboratorijski mediciniĞ. Seminar je bil namenjen vsem profilom delavcev v laboratorijski medicini, ĝe posebej tistim, ki upravljajo stroko na vseh nivojih. Prav tako je bil namenjen vsem, ki so povezani s to pomembno dejavnostjo, od pacientov do ĝirĝega zdravstvenega osebja in proizvajalcev-dobaviteljev IVD, da povedo, kaj priœakujejo od naĝe stroke. Cilji izobraĉevanja so bili v uœinkovitejĝem vodenju, inovativnem razvoju in racionalni organizaciji ter boljĝi povezavi z uporabniki laboratorijske medicine. Celodnevni program je bil sestavljen iz 3 delov, ki so zajeli: • upravljanje in vodenje medicinskih laboratorijev s povdarkom na inovativnih spremembah in izboljĝavah ter aktivnejĝem pristopu do uporabnikov, • kadrovsko problematiko, vkljuœno s praktiœnim usposabljanjem in razvojem na vseh nivojih, • obravnavo sistema delovanja laboratorijske medicine znotraj zdravstvenega sistema vkljuœno z ekonomiko in financiranjem. Predavatelji so bili strokovnjaki laboratorijske medicine, predstavniki zdravstvenega sistema in civilne druĉbe, uporabniki in predstavniki dobaviteljev. Povdarek je bil na interaktivni izmenjavi izkuĝenj. Simpoziju je prisostvovalo preko 60 udeleĉencev, med njimi so bili najĝtevilnejĝi predstavniki laboratorijske medicine, prisotni pa so bili tudi predstavniki industrije (farmacije in laboratorijske diagnostike). Zahvaljujemo se vsem poslovnim partnerjem, ki so omogoœili naĝe druĉenje, ĝe posebej Sanolaborju, ki nam je dal na voljo svoje prostore. Simpozija se bomo spominjali po odliœnih predavanjih (http://www.kclj.si/kikkb/seminar_dlm.pdf) in sproĝœenem ter ustvar jalnem vzduĝju. Odzivi udeleĉencev so bili naklonjeni in predstavljajo nagrado za vse sodelujoœe. Predstavljajo pa ti odzivi tudi obveznost za prihodnost, da bodo taki in podobni seminarji postali tradicionalni. 36 farm vestn 2008; 59 Zanimivosti iz stroke Prof. dr. Borut Ĝtrukelj prejemnik Zoisovega priznanja za pomembne doseĉke na podroœju farmacevtske biotehnologije Doktor Borut Ĝtrukelj je redni profesor za podroœje farmacevtske biotehnologije in rastlinske biokemije na Fakulteti za farmacijo Univerze v Ljubljani in sodelavec Instituta Joĉef Stefan. Sodi med zaœetnike genskega inĉenirstva v Sloveniji. Skupaj s sodelavci mu je uspelo doloœiti zgradbo, to je nukleotidno zaporedje veœjega ĝtevila genov iz ĉivali, rastlin in gliv. Nekatere tujerodne gene so tudi uspeĝno vnesli v dednino bakterij in kvasovk ter tako dosegli, da so tvorile tujerodne beljakovine. S sodelavci z Univerze v Wageningenu na Nizozemskem je pripravil transgeno rastlino krompirja, ki je bila odporna proti koloradskemu hroĝœu in ki so jo mednarodno patentirali. Hkrati je tudi prouœeval, kako uporabiti rastline kot bioreaktorje za proizvodnjo pomembnih bioloĝkih zdravilnih uœinkovin, na primer steroidnih hormonov. V zadnjem œasu je raziskovalna skupina profesorja Ĝtruklja s pomoœjo farmacevtske druĉbe Lek-Sandoz razvijala posebno metodo za odkrivanje novih bioloĝkih zdravilnih uœinkovin s pomoœjo bakteriofagnega prikaza, trĉno pa je zanimiva tudi proizvodnja tujerodne sladke beljakovine v mleœno-kislinskih bakterijah. Takĝna sladka beljakovina bi kot novo sladilo lahko nadomestila pesni sladkor v prehrambni industriji. Kot mednarodno priznan znanstvenik, odliœen pedagog in organizator je profesor Borut Ĝtrukelj cenjen strokovnjak v vrsti mednarodnih in domaœih strokovnih institucij s podroœja farmacije in zdravstva, kot je na primer londonska Agencija za zdravila v Evropski uniji Prejemnika Univerzitetne Preĝernove nagrade -Matevĉ Prijatelj in Petra Ekar Matevĉ Prijatelj, mag. farm., je bil rojen 16. aprila 1982. Po konœan osnovni ĝoli in gimnaziji Ĉelimlje (1996-2000) je vpisal ĝtudij farmacije, ki ga je zakljuœil leta 2007. Poleg vestnega in uspeĝnega ĝtudija se je izredno aktivno udejstvoval z delom v ĝtudentskih in strokovnih organizacijah. V letu 2007 je opravil obvezno pripravniĝtvo v lekarni in strokovni izpit na Ministrstvu za zdravje. Trenutno je zaposlen na Fakulteti za farmacijo, kjer je v ĝtudijskem letu 2007/08 vpisal enovit doktorski ĝtudij Biomedicine, smer Kliniœna biokemija in laboratorijska biomedicina. Nagrajenec Matevĉ Prijatelj je raziskovalno nalogo z naslovom UPORABA FLUORESCENŒNE MIKROSKOPIJE ZA UGOTAVLJANJE CELIŒNEGA PROCESIRANJA REKOMBINANTNIH PROTEINOV opravljal na Fakulteti za farmacijo v sodelovanju s farmacevtsko druĉbo Lek d.d., Oddelkom za Razvoj rekombinantnih uœinkovin, pod mentorstvom izr. prof. dr. Irene Mlinariœ-Raĝœan Namen raziskovalne naloge je bil doprinesti k reĝevanju kom pleksnega vpraĝanja posttranslacijske modifikacije in celiœnega procesiranja novega rekombinantnega proteina v farmacevtski proizvodnji Avtor je z uporabo najsodobnejĝih tehnologij celiœne biologije, kot je primer fluorescenœno mikroskopiranje v realnem œasu uspel dokazati subceliœno lokalizacijo in kopiœenje posameznih podenot rekombi nantnega proteina. Raziskava predstavlja aplikacijo najsodobnejĝih tehnologij v slovenskem prostoru, je aplikativno usmerjenja in doprinaĝa k aktivnemu sodelovanju med univerzo in industrijo. Petra Ekar, mag. farm. se je rodila leta 1982 v Kranju, osnovno ĝolo obiskovala v Lescah in kot farmacevtski tehnik leta 2001 maturirala. Diplomirala je leta 2007 na Fakulteti za farmacijo na Katedri za farmacevtsko biologijo pod mentorstvom prof. dr. Sama Krefta in somentorstvom asistentke Mojce Lunder. Ĝe isto leto je opravila pripravniĝtvo v Lekarni Ljubljana ter ga uspeĝno zakljuœila s strokovnim izpitom na Ministrstvu za zdravje. Trenutno je zaposlena v Lekarni Ljubljana. OPTIMIZACIJA SELEKCIJE VISOKO-AFINITETNIH FAGNIH KLONOV IZ PEPTIDNO-PREDSTAVITVENE KNJIĈNICE Bakteriofagne peptidno-predstavitvene knjiĉnice uporabljamo za iskanje novih zdravil, ki se veĉejo na ĉeleno tarœo. Nagrajenka je selekcije iz teh knjiĉnic izvajala s pomoœjo modelne tarœe -streptavidina, na katerega se dobro veĉejo peptidi, ki vsebujejo zaporedje aminokislin HPQ. Kadar specifiœni ligand za izpodrivanje fagov iz tarœe ni na voljo uporabljamo nespecifiœno elucijo Nagrajenka je ugotovila, da niti ekstremno moœna nespecifiœna elucija (pH 2,2), ki se obiœajno uporablja v tehnologiji bakteriofagnega prikaza, s tarœe ne odstrani najmoœneje vezanih fagov. Uvedla je nov naœin nespecifiœne elucije, ki zdruĉuje uporabo pufra z nizkim pH in ultrazvoka. Nova metoda izredno uspeĝno odstrani najmoœneje vezane bakteriofagne klone, bodisi tako, da prekine interakcijo med fagom in tarœo, bodisi tako, da tarœo skupaj s fagom odstrani s trdne podlage. V kombinaciji z moœnim predhodnim spiranjem ĝibko vezanih in nevezanih fagov ta nova metoda omogoœi selekcijo ustreznega faga, z moœno afiniteto do tarœe, ĉe v eni sami selekcijski stopnji. farm vestn 2008; 59 37 Zanimivosti iz stroke Izr. prof. dr. Janez Kerœ - prejemnik Novartisove :iskave - VIVA globalne nagrade za razisl Janez Kerœ je eden od glavnih pobudnikov - pravzaprav gonilna sila - razliœnih inovativnih pristopov v Leku, ki so povezani z razvojem naprednih tehnoloĝkih osnov in konœnih farmacevtskih oblik. V Leku vodi podroœje NDS (Novi dostavni sistemi), odkar je bilo to leta 2002 ustanovljeno in je uvedel ĝtevilne napredne tehnologije, ki vkljuœujejo trdne disperzije, aglomeracijo s talinami, suhe mikroemulzije, nanotehnologije, posebne tehnike kapsuliranja in razliœne evalvacijske metode (npr. gama-scintigrafijo). Njegove inovativne ideje so bile realizirane v mnogih odliœnih izdelkih, ki se zdaj trĉijo po vsem svetu. Osredotoœen je predvsem na raziskave in razvoj novih tehnoloĝkih osnov in razvoj farmacevtskih izdelkov na njihovi osnovi. Dosedanj doseĉki teh raziskav vkljuœujejo: plavajoœe kapsule s podaljĝano ĉelodœno retencijo, obloĉene delce in mikrodelce, mikrokapsule, nanodelce in mikroemulzije. Njegov znanstveni ugled je nesporen tako v Leku kot zunaj njega, v Sandozu in Novartisu, saj je uspeĝno sodeloval tudi pri nekaterih kljuœnih projektih Novartis Pharma. Pomembnost njegovega inovativnega dela se odraĉa v velikem ĝtevilu prijavljenih patentov, pa tudi znanstvenih objav ter prispevkov in predavanj na konferencah Lek in Sandoz sta s pomoœjo njegovega prispevka prepoznana kot resniœno inovativna subjekta na visoko konkurenœnem generiœnem trgu Za izredne znanstvene doseĉke je 21. novembra 2007 v Holzkirchnu prejel Novartisovo globalno nagrado za raziskave VIVA (Vision/vizija, nnovation/inovacija, Values & Achievement/vrednote in doseĉki), s katero ĉe osmo leto zapored odlikujejo vodilne NovartisoveSandozove znanstvenike. Prejemniki Novartisovih nagrad za izredne znanstvene doseĉke, skupaj z vodstvom podjetja Sandoz (tretji z desne, Kanez Kerœ) 38 farm vestn 2008; 59 Osebne vesti Jelki Brenœiœ, mag. farm., v slovo Poslovili smo se od naĝe drage prijateljice, farmacevtke in upravnice, ki je vse ĉivljenje posvetila svoji domaœi vrhniĝki lekarni. Mag. farm. Jelka Brenœiœ, se je rodila 28. oktobra 1925 v uradniĝki druĉini na Vrhniki. Tu je obiskovala osnovno ĝolo. Gimnazijo je zakljuœila v Ljubljani. Po maturi se je 1945 vpisala na ĝtudij farmacije, ki je bil takrat prviœ organiziran v Ljubljani. Tu je ostala le ĝtiri semestre. Jeseni so ĝtudentje farmacije morali ĝtudij nadaljevati v Zagrebu. 14. marca 1950 je diplomirala in bila zaradi takratnega pomanjkanja kadrov ĉe maja meseca istega leta z dekretom poslana v lekarno Solkan. V zaœetku 1951. leta je bila premeĝœena v Okrajno lekarno Dobrovo v Brdih Novembra istega leta je nastopila delo farmacevtke v lekarni Seĉana, kjer je ostala do aprila 1954. Takrat jo je Ministrstvo za zdravstvo poslalo na Vrhniko na mesto upravnice lekarne, kjer je ostala, vsa predana svojemu poklicu, vse do svoje upokojitve, 28. junija 1985. Po nakljuœjih, ki so se ji v ĉivljenju veœkrat dogajala, tudi njeno rojstvo, upokojitev in smrt sovpadajo na 28. dan v mesecu. Magistra Brenœiœ spada v generacijo farmacevtov, ki so svoj ĝtudij farmacije zaœeli in konœali po drugi svetovni vojni. Takrat so bile razmere teĉke in tudi ona se je v vrhniĝki lekarni sreœevala z neĝtetimi kadrovskimi in prostorskimi problemi. Farmacevtov ni bilo dovolj in pogosto je ostajala sama z zadolĉitvami, ki jih je reĝevala kot je vedela in znala, pogosto tudi v svojem prostem œasu in za ceno odpovedi lastnemu druĉinskemu ĉivljenju. Marsikatero nedeljo in praznik smo jo lahko naĝli v lekarni in ni bilo malo noœi, ki jih je preĉivela v sluĉbenih prostorih. Poleg matiœne ustanove je morala skrbeti za lekarniĝko postajo v Borovnici in kasneje so ji v letu 1968 dodatne teĉave prinesle ĝe pripojene lekarniĝke enote Cerknice in Logatca. Bila je œlan SFD od njegove ustanovitve in ĝe vse do zadnjih dni je zmeraj v Farmacevtskem vestniku z zanimanjem spremljala novice iz druĝtvenega ĉivljenja. Vsem teĉavam, s katerimi se je sreœevala v 35 letih svoje delovne dobe, je bila kos kot zelo odgovorna in vestna upravnica. Svoje delo je rada in z veseljem opravljala. Dela in skrbi ni bilo malo, a ona je to zmogla. Tiha, delovna in razumevajoœa je bila prava poosebljena skromnost. Vsi, ki smo jo poznali, vemo, da je svoje poslanstvo ves œas opravljala z duĝo in srcem. Kot je bila tiha in skromna pri delu je tiho tudi odĝla. ğ Napotila se je nekam daleœ in zapustila za seboj vse solze, veter, deĉ, vse dvome…Ğ Veliko nam je dala kot strokovnjak in kot œlovek. V imenu kolegic in kolegov pa tudi v imenu vseh tistih, ki so kdaj koli bili deleĉni njene strokovne pomoœi ali pa samo njene preproste œloveĝke topline, iskrena hvala. Tilka Jeriœ farm vestn 2008; 59 39 Navodila avtorjem Strokovne œlanke in druge prispevke objavljamo v slovenskem, po dogovoru z uredniĝtvom pa tudi v angleĝkem jeziku Vsi poslani rokopisi morajo biti jezikovno in slogovno neoporeœni. Uporabljena terminologija mora biti ustrezna, s posluhom za uveljavljanje ustreznih strokovnih izrazov v slovenskem jeziku Navajanje zaĝœitenih imen zdravil in drugih izdelkov ali imen proizvajalcev je nedopustno. Dovoljeno je le v poglavju Materiali in metode, izjemoma pa ĝe v primeru, œe se objavi popoln seznam vseh na trĉiĝœu dostopnih izdelkov. Strokovni œlanki so recenzirani, kar pomeni, da bodo avtorji oddal najmanj dve verziji besedila: • prvo verzijo, ki jo uredniĝtvo poĝlje najmanj dvema recenzentoma v strokovno oceno in • konœno verzijo. Med postopkom ugotavljanja primernosti prispevka za objavo v Farmacevtskem vestniku je zagotovljena tajnost. Prva verzija Predstavljajo jo: • trije, na papir natisnjeni izvodi prispevka, na katerih avtorji niso imenovani, slike in preglednice pa so vkljuœene v besedilo, ter • prispevek v elektronski obliki Avtorji strokovnih œlankov priloĉijo lastnoroœno podpisan spremn dopis z naslednjimi podatki: • naslov prispevka, • imena in priimki avtorjev z vsemi nazivi, • imena in naslovi inĝtitucij, v katerih so zaposleni • telefonska ĝtevila in elektronski naslov kontaktne osebe ter • izjavo, da prispevek ĝe ni bil objavljen ali poslan v objavo v drugo revijo, ter da se z vsebino strinjajo vsi soavtorji. V primeru ponatisa slik ali drugih elementov v prispevku mora avtor priloĉiti dovoljenje zaloĉbe, ki ima avtorske pravice. Rokopisi strokovnih œlankov lahko obsegajo najveœ 20.000 znakov, vkljuœno s presledki, obseg prispevkov za rubriko zanimivosti iz stroke in iz druĝtvenega ĉivljenja je lahko najveœ 6.000 znakov (vkljuœno s presledki). Prispevki za rubriko osebne vesti ne smejo presegati 3.000 znakov (vkljuœno s presledki). Prispevke o osebnih vesteh objavlja uredniĝtvo ob jubilejih, smrti ali za posebne doseĉke v aktualnem obdobju. Uredniĝtvo si pridrĉuje pravico, da po strokovni presoji objavi tudi daljĝe prispevke. Vsebina naj bo sistematiœno strukturno urejena in razdeljena na poglavja. Izvirni raziskovalni œlanki naj imajo najmanj naslednja poglavja: • Uvod • Materiali in metode, • Rezultati in razprava, • Povzetek v slovenskem in angleĝkem jeziku (vsak po najveœ 150 besed) in najveœ 5 kljuœnih besed v slovenskem in angleĝkem jeziku • poglavje Sklep • poglavje Literatura • Kazalo vsebine, takoj za povzetkom in kljuœnimi besedami. Besedilo (Times New Roman 12, razmik vrstice 1,5) naj bo obojestransko poravnano. Slike in preglednice morajo biti opremljene s pripadajoœim besedilom v slovenskem in angleĝkem jeziku. Vsako trditev je potrebno potrditi z literaturnim virom, zaporedno ĝtevilko iteraturnega vira pa navesti na koncu trditve, v oklepaju pred piko. Œe je referenc veœ, so ĝtevilke loœene z vejicami in presledki, npr. (1, 3, 8). Na koncu prispevka naj bo navedenih najveœ 30 literaturnih virov, po vrstnem redu, kot se pojavljajo v besedilu Primer navajanja literature: 1. Obreza A. Vanadij v ĉivem organizmu in farmaciji. Farm Vestn 2003; 54: 713-718. 2. Danesh A, Chen X, Davies MC et al. The discrimination of drug polymorphic forms from single crystals using atomic force microscopy. 3. Pharm Res 2000; 17 (7): 887-890. 4. Doekler E. Cellulose derivatives. In: Peppas NA, Langer RS. Advances in polymer science 107; Biopolymers I. Springer-Verlag, 1993: 200-262. Konœna verzija Avtor stokovnega œlanka prejme po opravljenem recenzijskem postopku najmanj dve strokovni oceni in navodila glede sprejetja v objavo in potrebnih popravkov. Uredniĝtvo priœakuje, da bo avtor pripombe recenzentov in uredniĝtva upoĝteval in najkasneje dva tedna po prejetju recenzij poslal popravljen prispevek v elektronski obliki ter eno natisnjeno verzijo besedila na naslov glavne urednice. Slike morajo biti shranjene v ustreznem slikovnem formatu (zaĉeleno v jpg bmp), tudi v natisnjeni verziji je potrebno slikovni material priloĉiti loœeno od besedila, oĝtevilœeno in oznaœeno s pripadajoœimi podnapisi. Fotografije morajo biti posnete z visoko loœljivostjo, najmanj 250 do 300 dpi, v enakih velikostih, kot jih avtor ĉeli objaviti oz. prilagojene obliki revije. Naslov prispevka (v slovenskem in angleĝkem jeziku) in naslovi poglavij in podpoglavij naj bodo napisani krepko, vendar z malimi œrkami (kakor v stavku). V konœni verziji morajo biti pod naslovom prispevka v slovenskem in angleĝkem jeziku napisana polna imena vseh avtorjev brez nazivov. mena in priimke vseh avtorjev z nazivi, skupaj z imeni in naslovi ustanov, v katerih so zaposleni, je potrebno navesti loœeno na prvi strani. Elektronska in natisnjena verzija morata biti identiœni Poĝiljanje strokovnih prispevkov Prispevke v pisni in elektronski obliki avtorji poĝljejo na naslov: dr. Andrijana Tivadar, mag. farm. glavna urednica Farmacevtskega vestnika Tacenska 133 A, 1000 Ljubljana e-poĝta: andrijana.tivadar@siol.net Korekture Krtaœne odtise prispevka je avtor dolĉan natanœno pregledati in oznaœiti nujne popravke (tiskarske ĝkrate), s katerimi ne sme posegati v vsebino prispevka. Korekture poĝlje avtor v treh delovnih dneh na zgoraj navedi naslov. Prvi avtor prejme tri izvode Farmacevtskega vestnika brezplaœno. Œlanki so objavljeni tudi na spletni strani: www.sfd.si v pdf obliki farm vestn 2008; 59 FARMACEVTIKA - DENTAL Oskrbujemo I lekarne, bolnišnice, zdravstvene domove in I veterinarske ustanove po Sloveniji z zdravili, zdravstvenim materialom in dentalnimi izdelki 'SSss*' FARMADENT FARMADEKT 6.0.0. MlnarlKova ulica 6. £000 Maribor Telefon: '366 2 450 28 11 Fax: ğ388 8 482 20 52 E-mail: info@farmadent.sl Bilobil" 40 tpg "de kopivlt 60 i Ĥ d 1 kspiul ^^* Bilobil 20 trdih kapsul HI IMfliOfl uttktnW* Bilobil in Bilobil Forte. Razvili strokovnjaki iz Krke. Za boljši spomin in vecjo moc koncentracije. Redno jemanje Bilobila izboljšuje prekrvitev, Vaši možgani bodo bolje oskrbljeni s kisikom in energijo. Za trajnejši ucinek priporocamo vsaj trimesecno zdravljenje. www.krka.si 11* KRKk Naša inovativnost in znanje za ucinkovite in vame izdelke vrhunske kakovosti Pred uporabo natancno preberite navodilo! O tveganju in neželenih ucinkih se posvetujte z zdravnikom ali farmacevtom.