Het effect van BAVAH, een HDAC-inhibitor, op de differentiatie van rathepatocyten in cultuur.

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

Wegens de sterke toename van het aantal proefdieren in farmaco-toxicologisch onderzoek, wil men het aantal proefdieren zoveel mogelijk beperken door gebruik te maken van in vitro alternatieven. Wegens de fundamentele rol van de lever in de biotransformatie van xenobiotica, probeert men om op lever-gebaseerde systemen, en meer bepaald primaire hepatocyt-culturen te optimaliseren. Een grote beperking van deze systemen is de snelle dedifferentiatie van de hepatocyten in cultuur, gekarakteriseerd door een verlies aan specifieke morfologie en biotransformatiecapaciteit. In dit eindwerk zal getracht worden om deze dedifferentiatie tegen te gaan door gebruik te maken van histon deacetylase (HDAC)-inhibitoren. Deze moleculen stimuleren de transcriptie van bepaalde genen door inhibitie van histondeacetylase, wat resulteert in een meer geacetyleerd chromatine. Er werd reeds aangetoond dat HDAC-inhibitoren differentiatie in hepatoma cellijnen induceren en behoud van morfologie van hepatocyten in een monolaagcultuur bewerkstelligen. Een prototype HDAC-inhibitor is trichostatine A (TSA). Vermits TSA moeilijk te synthetiseren is en snel gemetaboliseerd wordt door de hepatocyten, werd recent de TSA-analoog 5-(4-dimethylaminobenzoyl)-aminovaleric acid hydroxamide (BAVAH) ontwikkeld, welk eenvoudiger te synthetiseren is en metabool stabieler is, doch minder potent in vergelijking met TSA. In deze thesis werd getracht het effect van BAVAH op de fase I biotransformatiecapaciteit van primaire hepatocyten in cultuur te achterhalen. De hepatocyten werden geïsoleerd uit mannelijke Sprague-Dawley ratten, gedurende zeven dagen gecultiveerd in een monolaagcultuur, in aan- of afwezigheid van BAVAH of ethanol (als solvenscontrole). Het niet-cytotoxische BAVAH blijkt de leefbaarheid van de primaire hepatocyten te verlengen. De resultaten van de activiteitsmetingen van verschillende fase I biotransformatie-enzymen tonen aan dat BAVAH een positief effect heeft op het behoud van CYP1A, 2B en 3A2 enzymactiviteit. Tevens kan men een positief effect waarnemen van BAVAH op de proteïne-expressie van CYP1A1, 2B1 en 3A2. qRT-PCR analyse toonde verder aan dat BAVAH zijn effect uitoefent op transcriptioneel niveau, aangezien de mRNA niveau's van de desbetreffende CYP's positief beïnvloed worden in functie van de cultuurtijd. Bovendien werd een verhoogde expressie vastgesteld van de "liver-enriched transcriptionfactors" (LETF's) C/EBP_ en HNF4_ na blootstelling aan BAVAH ten opzichte van controle culturen, terwijl de expressie van HNF1_ nagenoeg constant blijft in functie van de cultuurtijd.
Onder de geteste omstandigheden lijkt de blootstelling aan BAVAH te resulteren in een verhoogde leefbaarheid van de primaire hepatocyten in cultuur, gepaard gaand met een beter behoud van leverspecifieke fase I biotransformatiecapaciteit. Daarom kan besloten worden dat deze aanpak beloftevol lijkt, hoewel onderliggende mechanismen nog verder dienen onderzocht te worden.
Date of AwardJun 2006
Original languageDutch
SupervisorVera Rogiers (Promotor), Tom Henkens (Co-promotor) & Tom Henkens (Jury)

Keywords

  • HDAC inhibitor
  • cytochrome P450
  • primaire hepatocyten

Cite this

'