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Selectivity and bioactivity of genistein on isolated guinea pig organs

Ioan Vassilev

Art der Arbeit

Diplomarbeit

Universität

Universität Wien

Fakultät

Fakultät für Lebenswissenschaften

Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)

Diplomstudium Pharmazie

Betreuer*in

Christian Studenik

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DOI

10.25365/thesis.59619

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-26558.40868.385274-3

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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract

(Deutsch)

Gegenstand dieser Diplomarbeit war es, das pharmakologische Wirkprofil von Genistein zu eruieren und dessen Wirkstärke auf bestimmte Organe zu erfassen. Dafür wurden Parameter wie Chronotropie, Ionotropie sowie Daten zum Ausmaß einer Vasodilatation mittels ex vivo Experimenten erhoben. Die Versuchsreihen wurden an Meerschweinchenorganen aus der Linie TRIK vorgenommen und umfassen den rechten Vorhof, den Papillarmuskel, die Aorta, die Pulmonararterie und das terminale Ileum. Genistein wurde dann in verschiedenen Konzentrationen in das entsprechende Organbad injiziert und etwaige Veränderungen in der Kontraktionskraft bzw. Schlagfrequenz wurden registriert. Die Versuche am rechten Vorhof gaben Aufschluss über den chronotropen Effekt, während die vom Papillarmuskel die Inotropie der Testsubstanz untersuchten. Die Schlussfolgerung der Ergebnisse ergab eine negative Chronotropie und eine positive Ionotropie, die man Genistein zuschreiben konnte. Außerdem übte das Phytoestrogen eine vasodilatierende und spasmolytische Wirkung auf die glatte Muskulatur aus. Nachdem der niedrigste EC50-Wert für den Darm beschrieben wurde und Genistein dort seine stärkste Wirkung entfalten konnte, wurden weitere isometrische Messungen, die auf einen möglichen Wirkungsmechanismus abzielen, an diesem Organ durchgeführt. Hierfür wurde die Stickstoffmonoxid-Synthase durch den Antagonisten Nω-Nitro-L-Arginin inhibiert, um dann erst die Testsubstanz zu applizieren. Die Resultate legten nahe, dass das nicht der zugrunde liegende Wirkmechanismus von Genistein ist, sondern andere, hier nicht näher beschriebene, Mechanismen. Zusammenfassend kann man sagen, dass Genistein eine geringe Selektivität aufweist, da es an allen fünf Organtypen eine merkliche Wirkung zeigt. Aus diesem Grund fällt es zurzeit schwer, Genistein als zielgerichtetes Therapeutikum für eine bestimmte Erkrankung zu empfehlen. Nichtsdestotrotz sind weitere Studien am Menschen notwendig, um eine endgültige und vernünftige Einschätzung dieser Substanz vornehmen zu können.

Abstract

(Englisch)

The main focus of this diploma thesis was to get an insight into the activity profile of genistein on different organ systems and to highlight its potency. Therefore, data concerning the heart rate, the ionotropy and the relaxation of smooth muscle tissue were collected using ex vivo experiments. These testings included five organ types excised from a guinea pig, which were suspended in an organ bath and exposed to the test substance in different concentrations. To approach possible vasodilating and spasmolytic effects, isometric measurements of the contraction force on the Aorta descendens, the Truncus pulmonalis and the terminal ileum were performed. Furthermore, the Atrium cordis dextrum was used to assess the chronotropic effects of genistein, while test series on the papillary muscle elucidated the effects on the cardiac contraction force. It became apparent that the test substance possesses negative chronotropic and positive ionotropic properties. On the smooth muscle tissue genistein exerted vasodilating and spasmolytic effects. Since the lowest EC50 value has been described for the terminal ileum, additional experiments explaining a possible mechanism of action were conducted on that system. For this kind of approach, the nitric synthase was chosen to be blocked by the antagonist Nω-nitro-L-arginine prior to the addition of the test substance. The results pointed out that genistein does not cause relaxation by activating the nitric synthase, but by other, here not specified, means. In summary, it can be said that genistein is having undoubtedly the distinction of being not that selective, especially because it executed effects on all five organ specimens. This matter of fact makes it difficult to suggest this promiscuous substance for a specific therapeutic field. However, due to its pleiotropic properties and its potential beneficial effects, more in vivo studies are needed to consider a subtle judgment of genistein.

Autor*innen

Ioan Vassilev

Haupttitel (Englisch)

Selectivity and bioactivity of genistein on isolated guinea pig organs

Paralleltitel (Deutsch)

Selektivität und Bioaktivität von Genistein auf isolierten Meerschweinchenorganen

Publikationsjahr

2019

Umfangsangabe

IX, 70 Seiten : Illustrationen, Diagramme

Sprache

Englisch

Beurteiler*in

Christian Studenik

Klassifikation

44 Medizin > 44.40 Pharmazie, Pharmazeutika

AC Nummer

AC15516014

Utheses ID

52662

Studienkennzahl

UA | 449 | | |

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