LivPharm ****************************************************************************************** * ****************************************************************************************** Výzkumné projekty Publikace Personální obsazení Vybavení a metody Spolupráce Granty Výzkumná práce skupiny se zaměřuje na hodnocení jaterních účinků a kinetiky žlučových kyse a xenobiotik včetně stávajících nebo potenciálních léčiv. Pozornost je soustředěna na enzy transportní kaskády zodpovědné za produkci a sekreci žluče a na jejich regulační mechanism nukleární receptory FXR, PXR a CAR. Tvorba žluče je základní funkcí jater a při jejím narušení během jaterních a systémových o dochází k cholestáze, která je spojena s hromaděním toxických produktů metabolismu a xenob následnou akcelerací jaterní patologie s možností rozvoje zánětu, fibrózy a přechodu do ci vzniku hepatocelárního karcinomu. Kromě primárně cholestatických onemocnění typu primární cholangitidy (PBC) a primární sklerotizující cholangitidy (PSC), vzniká porucha tvorby žlu během aktivace zánětlivých dějů v játrech, či vlivem cholestatických látek včetně léčiv. V v dané oblasti je akcentován stoupající incidencí jaterních onemocnění spojených s cholest těch, charakterizovaných kombinací zánětu a ztukovatění jater (NASH, nealkoholová steatohe rámci obrazu metabolického syndromu, onemocnění postihujícího velkou část populace. Proto věnovaná nemalá pozornost komerční i akademické sféry na hledání vhodných látek, které by rozvoji cholestázy a pozitivně modulovat vyvolávající patologii. Takováto účinná terapie p neexistuje a jediným řešením zůstává v mnoha případech transplantace jater. I proto je nez hodnotit všechna léčiva už během vývoje, aby negativně neovlivňovala mechanismy tvorby žlu integritu membrán. Výzkum v posledním desetiletí ukázal, že v oblasti léčiv s možným příznivým účinkem na cho mechanismy během různých jaterních patologií jsou to především látky ovlivňující nukleární FXR (farnesoidní X receptor), PXR (pregnanový X receptor) a CAR (konstitutivní androstanov Tyto receptory jsou klíčové faktory regulace homeostázy lipidů a žlučových kyselin i adapt patologické změny. Cílem skupiny je proto výzkum látek schopných selektivní stimulace těch ať už na bázi syntetické, tak i přírodní. Jejich účinek je následně ověřován v sérii in vi experimentů. Potenciální benefit těchto látek u cholestatických jaterních patologií je rov na relevantních myších a potkaních in vivo modelech NASH a intrahepatální cholestázy. Výsl porovnávány se stávajícími terapeutickými možnostmi, což umožní kvalifikovanou predikci mo pro další využití těchto látek. Sekundárním cílem je rovněž výzkum látek, které jsou již v použití, ale v jiných terapeutických indikacích, což by v případě úspěchu mohlo výrazně ur implementaci do stávajících terapeutických schémat a zvýšit zájem aplikační sféry. S ohledem na předmět výzkumu jsou proto používané metody zaměřené nain vivohodnocení stavu (biochemické, histologické, ELISA), sekreci látek do žluče (LC-MS a další analytické metod expresi enzymů, transportérů a regulujících kaskád (RT-PCR, Western blot, imunohistochemie s detekcí mechanizmů regulace (cellulární studie s transfekcí genů, miRNA, selektivními ag antagonisty v kombinaci s RT-PCR a Western blotem). ****************************************************************************************** * Výzkumné projekty ****************************************************************************************** Experimentální terapie Nealkoholové steatohepatitídy a Intrahepatální cholestázy v těhoten Nealkoholová steatohepatitida (NASH) je časté onemocnění doprovázené řadou metabolických a kardiovaskulárních rizik. Intrahepatální cholestáza (ICP) je nejčastější onemocnění jater těhotenství. Recentní práce demonstrují, že se v patofyziologii obou klinických situací se uplatňují modifikace homeostázy žlučových kyselin a jejich žlučové sekrece. Proto je u vše léčiv používaných u NASH, ICP nebo v léčbě průvodních rizik důležitá znalost jejich vlivu mechanizmy. Primárním cílem této části je proto detailně studovat vliv látek často používa kardiovaskulárních a metabolických rizik u onemocnění doprovázejících NASH a ICP na mechan žluče a homeostázu žlučových kyselin na relevantních zvířacích. Tato léčiva vykazují poten změny v procesech tvorby žluče, nicméně konkrétní informace v literatuře scházejí. Změny d na úrovni exprese zapojených enzymů, transportérů a nukleárních receptorů v játrech a ileu korelovány s hladinami jednotlivých žlučových kyselin a dalších endobiotik v plazmě a žluč s histopatologickými změnami v játrech s cílem odhalit vzájemné patofyziologické vazby. Ne je popsání účinku plánovaných léčiv na zmíněné vazby u zdravých zvířat, jelikož daná léčiv často používána i v situacích bez přítomnosti NASH nebo ICP. Jaterní účinky aktivace nukleárních receptorů PXR, FXR a CAR Pregnanový X receptor (PXR) a Konstitutivní androstanový receptor (CAR) mají hlavní funkci exprese enzymů a transportních proteinů zásadních pro metabolismus, distribuci a exkreci l stimulací jsou mimo jiné zprostředkovány lékové interakce založené na indukci metabolismu Farnesoidní X receptor (FXR) má centrální roli v regulaci syntézy a transportu žlučových k Jeho hlavní rolí je ochrana hepatocytů před toxickým vlivem kumulujících se žlučových kyse cholestatických onemocnění. Receptor je aktivován žlučovými kyselinami, což vede k supresi enzymů zodpovědných za jejich syntézu z cholesterolu (např. CYP7A1, CYP8B1, nebo CYP27A1) indukována exprese transportních proteinů zprostředkujících exkreci žlučových kyselin z he apikální (BSEP) i bazolaterální membráně (MRP4, OSTalfa/beta). Kromě těchto účinků však PX receptor vykazují při stimulace řadu účinků na intermediární metabolismus např sacharidů, cholesterolu, což prokázalo pozitivní účinky nejenom u cholestatických onemocnění, ale i u jater nebo NASH. Cílem této části výzkumu skupiny je proto hodnotit vliv aktivace zkoumáný receptorů během různých fyziologických a patologických situací. Tato část je řešena v úzké spolupráci se skupinou prof. PharmDr. Petra Pávka, Ph.D. [ URL portal.faf.cuni.cz/Groups/Group-of-Clinical-and-Molecular-Pharmacotherapy/"] z Farmaceutic Hradci Králové. Farmakokinetika léčiv v preklinických studiích Znalost farmakokinetických charakteristik studovaných léčiv, tj. absorpce, distribuce, met a exkrece, je základním předpokladem úspěšné farmakoterapie při minimu nežádoucích účinků interakcí. Naše skupina se proto dlouhodobě věnuje hodnocení kinetických parametrů (cleara a močová exkrece, distribuční objem, bilogický poločas eliminace a biologická dostupnost) nebo nově vyvíjených léčiv. Základem je použití vhodných in vivo a in vitro modelů ve spoj analytickými a matematickými metodami. ****************************************************************************************** * Publikace z posledních let ****************************************************************************************** • Alaei Faradonbeh F, Lastuvkova H, Cermanova J, Hroch M, Nova Z, Uher M, Hirsova P, Pavek Multidrug Resistance-Associated Protein 2 Deficiency Aggravates Estrogen-Induced Impairm Metabolomics in Rats. Front Physiol. 2022 Mar 21;13:859294. IF = 4,3; Q1 dle AIS • Skoda J, Dohnalova K, Chalupsky K, Stahl A, Templin M, Maixnerova J, Micuda S, Gr?ntved A, Pavek P. Off-target lipid metabolism disruption by the mouse constitutive androstane TCPOBOP in humanized mice. Biochem Pharmacol. 2021 Dec 28;197:114905. doi: 10.1016/j.bcp = 5,858; Q1; AIS 1,144 • Faradonbeh FA, Sa II, Lastuvkova H, Cermanova J, Hroch M, Faistova H, Mokry J, Nova Z, U P, Pavek P, Micuda S. Metformin impairs bile acid homeostasis in ethinylestradiol-induce mice. Chem Biol Interact. 2021 May 28:109525. doi: 10.1016/j.cbi.2021.109525. IF = 5,192 • Lastuvkova H, Faradonbeh FA, Schreiberova J, Hroch M, Mokry J, Faistova H, Nova Z, Hyspl IC, Nachtigal P, Stefela A, Pavek P, Micuda S. Atorvastatin Modulates Bile Acid Homeosta Diet-Induced Nonalcoholic Steatohepatitis. Int J Mol Sci. 2021 Jun 16;22(12):6468. IF = 1,123 • Vicen M, Igreja Sá IC, Tripská K, Vitverová B, Najmanová I, Eissazadeh S, Micuda S, Nach Membrane and soluble endoglin role in cardiovascular and metabolic disorders related to syndrome. Cell Mol Life Sci. 2021 Mar;78(6):2405-2418. IF = 9,261; Q1; AIS 2,226 • Stefela A, Kaspar M, Drastik M, Kronenberger T, Micuda S, Dracinsky M, Klepetarova B, Ku P. (E)-7-Ethylidene-lithocholic Acid (7-ELCA) Is a Potent Dual Farnesoid X Receptor (FXR and GPBAR1 Agonist Inhibiting FXR-Induced Gene Expression in Hepatocytes and Stimulating Peptide-1 Secretion From Enteroendocrine Cells. Front Pharmacol. 2021 Aug 13;12:713149. AIS 1,139 • Igreja Sá IC, Tripska K, Hroch M, Hyspler R, Ticha A, Lastuvkova H, Schreiberova J, Dole Eissazadeh S, Vitverova B, Najmanova I, Vasinova M, Pericacho M, Micuda S, Nachtigal P. Endoglin as a Potential Biomarker of Nonalcoholic Steatohepatitis (NASH) Development, Pa Aggravation of NASH-Related Changes in Mouse Liver. Int J Mol Sci. 2020 Nov 27;21(23):90 Q1; AIS 1,123 • Smutny T, Dusek J, Hyrsova L, Nekvindova J, Horvatova A, Micuda S, Gerbal-Chaloin S, Pav untranslated region contributes to the pregnane X receptor (PXR) expression down-regulat ligands and up-regulation by glucocorticoids. Acta Pharm Sin B. 2020 Jan;10(1):136-152. j.apsb.2019.09.010. IF 6,150; Q1; AIS 1,090 • Skoda J, Dusek J, Drastik M, Stefela A, Dohnalova K, Chalupsky K, Smutny T, Micuda S, Ge S, Pavek P. Diazepam Promotes Translocation of Human Constitutive Androstane Receptor (C Interaction with the Ligand-Binding Domain. Cells. 2020 Nov 24;9(12):2532. IF = 6,600; Q • Stefela A, Kaspar M, Drastik M, Holas O, Hroch M, Smutny T, Skoda J, Hutníková M, Pandey Kudova E, Pavek P. 3?-Isoobeticholic acid efficiently activates the farnesoid X receptor its epimerization to 3?-epimer by hepatic metabolism. J Steroid Biochem Mol Biol. 2020 J = 4,292; Q2; AIS 0,905 • Igreja Sá IC, Tripska K, Hroch M, Hyspler R, Ticha A, Lastuvkova H, Schreiberova J, Dole Eissazadeh S, Vitverova B, Najmanova I, Vasinova M, Pericacho M, Micuda S, Nachtigal P. Endoglin as a Potential Biomarker of Nonalcoholic Steatohepatitis (NASH) Development, Pa Aggravation of NASH-Related Changes in Mouse Liver. Int J Mol Sci. 2020 Nov 27;21(23):90 Q1/2; AIS 1,123 ****************************************************************************************** * Personální obsazení ****************************************************************************************** Vedoucí skupiny prof. MUDr. Stanislav Mičuda, Ph.D. [ URL "https://is.cuni.cz/webapps/whois2/osoba/1577193 lang=cs"]   Odborná asistentka MUDr. Jolana Schreiberová, Ph.D. [ URL "https://is.cuni.cz/webapps/whois2/osoba/1915158588   Ph.D. studenti Ing. Hana Laštůvková [ URL "https://is.cuni.cz/webapps/whois2/osoba/1174039587878625/?lang   Laborantky Bc. Kristýna Trubačová [ URL "https://is.cuni.cz/webapps/whois2/osoba/1369384408339123/?la ****************************************************************************************** * Vybavení a metody ****************************************************************************************** Laboratoře skupiny LivPharm na Ústavu farmakologie LF HK jsou dobře vybaveny tak, aby umož in vitro studie kinetiky a dynamiky léčiv spolu s podrobnou analýzou získaných vzorků běžn biochemickými a molekulárně biologickými metodami. Vybavení • Quant Studio-7 qPCR (Thermo Fisher Scientific, San Jose, USA) for qRT-PCR nucleic acid a • Simple WES automatic analyser and/or Bio-Rad electrophoretic and transblot units togethe chemiluminiscent analyser Fusion Solo S (Vilber, France) for Western blot protein analys • Agilent 1260 Infinity II HPLC system (Palo Alto, CA, USA); • IVIS Spectrum (Perkin Elmer) in vivo imaging system, Vetscan II biochemical analyser, in anesthesia, syringe pumps, heated platforms and temperature controls forin vivo experime • Spark microplate reader with CO2module (Tecan, Grödig, Austria) for biochemical and in v analyses; • Microscope BX51 (Olympus) with imageJ (National Institutes of Health, Bethesda, MD; http rsweb.nih.gov/ij/) and NIS software analysis (Laboratory Imaging, Czech Republic) for hi evaluation. • Standard hematological and biochemical analyses of blood and serum samples from rats are routine methods in Central laboratories of University Hospital using Sysmex XE-2100 anal Kobe, Japan) and Modular PP analyzer (Roche, Basel, Switzerland), respectively. • LC-MS analyses are performed at cooperating Department of Biochemistry on a HPLC system 3000 (Dionex Softron GmbH, Germany) and a triple quadrupole mass spectrometer TSQ Quantu with H-ESI II probe (Thermo Fisher Scientific, Inc., USA) Metody • Studie na zvířatech. Kinetika endogenních nebo exogenních látek se analyzuje na potkanec odběrem vzorků krve, žluči, moči a stolice a odběrem tkání v příslušných časových bodech byla poskytnuta humánní péče v souladu se směrnicemi stanovenými institucionální komisí péči o zvířata LF HK. Protokoly pokusů jsou diskutovány a schvalovány stejnou komisí. • Pro studium poškození jater analyzujeme příslušné bioindikátory v plazmě, provádíme hist a imunohistologické barvení jater, zjišťujeme koncentrace redukovaného a oxidovaného glu cholesterolu a žlučových kyselin v játrech. Koncentrace BA v plazmě, žluči a stolici se MS. • Na základě studie analyzujeme 30-50 genů (pomocí qRT-PCR) a proteinů (pomocí Western blo odhalili změny enzymů, transportérů a jejich regulátorů uplatňujících se v lipidomice a • Experiment in vitro provádíme na buňkách HepaRG a HepG2. ****************************************************************************************** * Spolupráce ****************************************************************************************** • Assoc. prof. Otta Kučera, M.D. Ph.D., Prof. Zuzana Červinkova, M.D., Ph.D., Prof. Milan Ph.D., Department of Physiology, Faculty of Medicine in Hradec Kralove, Charles Universi Simkova 870, Hradec Kralove 50003, Czech Republic • Prof. Jaroslav Mokrý, M.D. Ph.D., Department of Histology and Embryology, Faculty of Med Kralove, Charles University in Prague, Simkova 870, Hradec Kralove 50003, Czech Republic • Assoc. Prof. Marian Kacerovsky, M.D., Ph.D., Department of Obstetrics and Gynecology, Fa Medicine in Hradec Kralove, Charles University in Prague, University Hospital Hradec Kra 581, Hradec Kralove 50005, Czech Republic • Jiri Grim, M.D., Ph.D., Department of Oncology, Faculty of Medicine in Hradec Kralove, C University in Prague, University Hospital Hradec Kralove, Sokolska 581, Hradec Kralove 5 Republic • Prof. Petr Pavek, PharmD., Ph.D., Department of Pharmacology and Toxicology, Faculty of Hradec Kralove, Charles University in Prague, Heyrovskeho 1203, Hradec Kralove 50005, Cz • Prof. Petr Nachtigal, PharmD., Ph.D., Department of Biological and Medical Sciences, Fac in Hradec Kralove, Charles University in Prague, Heyrovskeho 1203, Hradec Kralove 50005, • Prof. Frantisek Staud, PharmD., Ph.D., Department of Pharmacology and Toxicology, Facult Hradec Kralove, Charles University in Prague, Heyrovskeho 1203, Hradec Kralove 50005, Cz • Prof. Libor Vítek, M.D., Ph.D., Ústav lékařské biochemie a laboratorní diagnostiky 1. LF • Petra Hirsova, PharmD., Ph.D.,  Mayo Clinic, Rochester, USA • Prof. Mathieu Vinken, Department of Toxicology, Faculty of Medicine and Pharmacy, Vrije Brussel, Laarbeeklaan 103, 1090 Brussels, Belgium • Nathan Cherrington, PhD, ATS, Department of Pharmacology and Toxicology, University of A AZ, 85721, USA. ****************************************************************************************** * Řešení grantů ****************************************************************************************** Období      Název grantu (číslo)       Grantová agentura 2019-2021 Novel interventions for the treatment of triglycerides, GAČResterol and bile acids diseases with human CAR ligands (19-14497S) 2018-2020 Role of iron depletion and Mrp2 deficiency for developmeGAUKf estrogen- induced cholestasis (556218) 2018-2020 Effect of cardiovascular drugs on the development of nonGAUKoholic steatohepatitis (346218) 2018-2021 PERSONMED - The centre for personalized medicine developMŠMT EDRFge- dependend disorders  (CZ.02.1.01/0.0/0.0/16_048/0007441) 2017-2019 Dynamics of nuclear receptor-mediated gene regulation:imGAČRent for the understanding of detoxification functions and optimization of therapy (GA17-06841S) 2015-2017 Tissue and soluble endoglin and their importance in endoGAČRial dysfunctio and atherogenesis in vivo and in vitro (GA15-24015S) 2012-2015 Increasing of the R&D capacity at Charles University thrMŠMT-OP VVVsition for graduates of doctoral studies (Postdoci II UK) - CZ.1.07/2.3.00/30.006 2012-2014 Breast cancer pathophysiology and its modulation by planIGAnticancer agent boldine and alpha-tomatine (NT13473) 2009-2011 The study of potential importance of epigallocatechin gaGAUKe in the prevention and treatment of the liver injury caused by intrahepatic and extrahepatic cholestasis (116807) 2008-2010 The study of the potential therapeutic importance of praGAUKatin in the treatment of the liver injury caused by acute and chronic extrahepatic cholestasis and biliary cirrhosis in rats. (122408). 2005-2009 COST B.25.10 (1P05OC062): Physiologically based predictiCOSTf pharmacokinetics prior to in vivo studies: Focus on hepatic and renal elimination.  2005-2007 Cytochrome P450 3A4 and multidrug resistance proteins MDGAUKnd MRP2 as a major cause of drug-drug interactions at the level of drug elimination fro organism (92/2005/C) 2002-2004 Evaluation of changes in MRP2 expression on the canalicuGAUKmembrane of hepatocytes and their influence on liver methotrexate elimination (89/2002 C/LFHK) 2000-2005 COST B.15.30. Prediction of metabolic drug-drug interactCOST based on in vitro experiments 1997-1999 In vivo evaluation of CYP3A4 activity (57/1997/C) GAUK