Effect of cadmium chloride on P-glycoprotein in the blood-brain barrier

Abstract

Univerzita Karlova v Praze Farmaceutická fakulta v Hradci Králové Katedra farmakologie a toxikologie Studentka: Tereza Zahradníková Školitel: Prof. PharmDr. František Štaud, Ph.D. Konzultant: Alexander Zaremba, Institute of Pharmacy and Molecular Biotechnology, Heidelberg University, Německo Název diplomové práce: Vliv chloridu kademnatého na P-glykoprotein v hematoencefalické bariéře Hematoencefalická bariéra (HEB) rozděluje centrální nervový systém (CNS) a periferní krevní oběh. Díky její specializované struktuře a buněčnému uspořádání reguluje transport látek mezi těmito kompartmenty. Endoteliální buňky tvořící HEB jsou charakteristické expresí různých multidrug resistentních proteinů, které patří do rodiny ATP-vázajících transportérů (ABC). Tyto transmembránové ABC exportní proteiny aktivně transportují molekuly z endotelu HEB do krevního řečiště a chrání mozek před škodlivými xenobiotiky, toxiny a metabolity. Na druhou stranu, ABC exportní proteiny představují překážku pro mnoho léčiv, které prostupují HEB do CNS, čímž je omezena účinnost CNS farmakoterapie. Jeden z nejdůležitějších efluxních transportérů je P-glykoprotein (P-gp). Kadmium je těžký kov, který je nebezpečný pro lidské zdraví. Jako průmyslový kontaminant se dostává do životního prostředí a následně do lidského těla...

Charles University in Prague Faculty of Pharmacy in Hradec Králové Department of Pharmacology and Toxicology Student: Tereza Zahradníková Supervisor: Prof. PharmDr. František Štaud, Ph.D. Consultant: Alexander Zaremba, Institute of Pharmacy and Molecular Biotechnology, Heidelberg University, Germany Title of diploma thesis: Effect of cadmium chloride on P-glycoprotein in the blood-brain barrier The blood-brain barrier (BBB) separates the central nervous system (CNS) and the peripheral blood circulation. It regulates the material transport between these compartments due to its specialised structure and cellular constitution. The endothelial cells forming the BBB are characterized by the expression of different multidrug resistance proteins which belong to the ATP-binding cassette (ABC) transporter family. These transmembranous ABC proteins actively transport molecules out of the BBB endothelia into the bloodstream and protect the brain against harmful xenobiotics, toxins and metabolites. On the other hand, ABC export proteins constitute obstacles to the delivery of many therapeutic drugs across the BBB into the CNS, thus the efficacy of CNS pharmacotherapy is limited. One of the most important efflux transporters is P-glycoprotein (P-gp). Cadmium is a heavy metal that is dangerous to human health....