Detailansicht
Biological activity of hydrogen sulfide-releasing compounds in osteoarthritic chondrocytes and synoviocytes
Natalia Udovicic
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Diplomstudium Pharmazie
Betreuer*in
Helmut Viernstein
Mitbetreuer*in
Stefan Tögel
DOI
10.25365/thesis.70873
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29848.87991.598682-7
Link zu u:search
(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Osteoarthrose (OA) ist die häufigste Art der Arthrose, von der Millionen von Menschen weltweit betroffen sind. OA zeichnet sich durch eine progressive Gelenksdegeneration aus, die zu Symptomen wie Gelenkschmerzen und –versteifungen führt. Da es derzeit keine Heilung gibt, steigt das Interesse an der Entwicklung potenzieller medikamentöser Behandlungen. Schwefelwasserstoff (H2S) ist bekannt für die Regulation von verschiedenen Entzündungsprozessen und könnte daher eine therapeutische Möglichkeit bei der Behandlung von OA darstellen.
Ziel dieser Studie war es daher, die Auswirkungen der beiden H2S-freisetzenden Verbindungen DP* (Derivat von D-Penicillamin) und NaHS in OA Chondrozyten und OA Synoviozyten zu untersuchen. Experimente mit einem H2S-spezifischen Fluoreszenzfarbstoff haben gezeigt, dass das NaHS den Schwefelwasserstoff sofort in Lösung freisetzen konnte, während DP* nur in Gegenwart von Glutathion (GSH) oder Cystein aktiviert werden konnte. Weiters wurden Zellviabilitättests (MTT) durchgeführt, um die höchste tolerable Konzentration von DP* und NaHS in den Zellen zu ermitteln. Danach analysierten wir die Genexpression mittels RT-qPCR und fokussierten uns auf die Auswirkungen von DP* und NaHS auf IL-1β-induzierte IL6 und MMP13 mRNA Levels. Unsere Ergebnisse zeigten, dass DP* die IL-1β-vermittelte Hochregulierung von OA-Markern unterdrücken konnte, wohingegen NaHS und die Vorläufersubstanz D-Penicillamin keine ähnlichen Wirkungen zeigen konnten. Im Vergleich zu DP* zeigte die Kombination von DP* mit GSH eine abgeschwächte Abnahme der IL-1β-induzierten IL6 und MMP13 mRNA Levels. Zusätzlich wurden In-Cell Western (ICW) Experimente durchgeführt, um einen möglichen Effekt von DP* und NaHS auf den NF-κB und den CREB-Signalweg zu untersuchen.
Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse der aktuellen Studie, dass die neue H2S-freisetzende Substanz DP* die Genexpression von entzündlichen und degenerativen Mediatoren in OA Chondrozyten und OA Synoviozyten vermindern kann. Aus diesem Grund könnte DP* eine neue vielversprechende H2S-freisetztende Verbindung in klinischer Anwendung darstellen.
Abstract
(Englisch)
Osteoarthritis (OA) is the most common type of arthritis affecting millions of people worldwide. OA is characterized by a progressive joint degeneration leading to symptoms such as joint pain and stiffness. Since there is no cure, the interest in the development of potential pharmaceutical treatments is increasing. Hydrogen sulfide (H2S) is a regulator in inflammatory processes and might offer therapeutic value in the treatment of OA.
Therefore, the aim of this study was to evaluate the effects of two H2S-releasing compounds DP* and NaHS in OA chondrocytes and OA synoviocytes. Experiments with a H2S-specific fluorescence probe showed that NaHS released H2S immediately in solution, whereas DP* could be activated only in presence of glutathione (GSH) or cysteine. Further, viability assays (MTT) were performed to assess the highest concentration of DP* and NaHS tolerated OA chondrocytes and OA synoviocytes. After this, we analyzed gene expression with RT-qPCR and focused on the effects of DP* and NaHS on IL-1β-induced IL6 and MMP13 mRNA levels. Our results showed that DP* suppressed the IL-1β-mediated up-regulation of OA markers, whereas NaHS and the precursor D-penicillamine could not show any similar effects. Moreover, in comparison to DP*, the combination of DP* and GSH revealed an alleviated down-regulation of IL-1β-induced IL6 and MMP13 mRNA levels. In addition, In-Cell Western (ICW) experiments were performed to investigate the involvement of DP* and NaHS in NF-κB and CREB signaling.
In summary, the results of the current study indicate that the novel H2S-releasing agent DP* down-regulates inflammatory and degenerative mediators in OA chondrocytes and OA synoviocytes. Therefore, DP* might represent a promising H2S-relesing compound in pharmaceutical applications.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Osteoarthritis Chondrocytes Synoviocytes Hydrogen sulfide
Schlagwörter
(Deutsch)
Osteoarthrose Chondrozyten Synoviozyten Schwefelwasserstoff
Autor*innen
Natalia Udovicic
Haupttitel (Englisch)
Biological activity of hydrogen sulfide-releasing compounds in osteoarthritic chondrocytes and synoviocytes
Paralleltitel (Deutsch)
Biologische Aktivität von Schwefelwasserstoff-freisetzenden Substanzen in osteoarthrotischen Chondrozyten und Synoviozyten
Publikationsjahr
2019
Umfangsangabe
61 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Helmut Viernstein
Klassifikationen
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.00 Naturwissenschaften allgemein: Allgemeines ,
44 Medizin > 44.40 Pharmazie, Pharmazeutika
AC Nummer
AC15370911
Utheses ID
50551
Studienkennzahl
UA | 449 | | |