Τμήμα Φαρμακευτικής (ΜΔΕ)

Permanent URI for this collection

https://hdl.handle.net/10889/55

Browse

Now showing 1 - 20 of 475

Open Access
3D printing nano-resolution organic electronic drug delivery devices
Genedy, Hussein; Κλεπετσάνης, Παύλος; Κλεπετσάνης, Παύλος; Audrieux, Karine; Roques, Caroline
Τμήμα Φαρμακευτικής (ΜΔΕ)
Development of biocompatible electronic interfaces and systems that can control drug release is a rapidly emerging multidisciplinary scientific niche. Various materials are used for bioelectronic applications, including inorganic electronic materials (e.g. metals and alloys) and organic electronic materials (e.g. graphene, carbon nanotubes, and conducting polymers). We focused here on conducting polymers for biomedical applications and therapeutics. We report 3D printing of conductive polymeric materials in various dimensions and scales (mesoscale, microscale and nanoscale) to be applied as organic bioelectronic neural interfaces and stimuli responsive drug delivery devices. Conductive polymers were 3D printed onto a 3D material (Polydimethylsiloxane PDMS acting as a soft conformal interface) using two-photon polymerization (TPP) via a direct laser writing (DLW) instrument (Nanoscribe), paving the way for the administration of drugs from flexible organic electronic devices. The research was carried out using a polymer frequently used in bioelectronics (polypyrrole, PPy) because it has previously been reported to be non-immunogenic with no significant inflammation and with a positive biocompatibility profile with CNS parenchyma in vivo. This technology has the potential to be applied in therapeutic devices in the future as neural interfaces and implantable or topical drug delivery systems.
Open Access
Aνάπτυξη αναλυτικής μεθοδολογίας για τον χρωματογραφικό προσδιορισμό βιοδραστικών συστατικών του Crocus sativus L. και άλλων ενδημικών taxa
(2010-01-11T11:38:22Z) Κουλακιώτης, Νικόλαος-Σταύρος; Τσαρμπόπουλος, Αντώνης; Κορδοπάτης, Παύλος; Τσαρμπόπουλος, Αντώνης; Λάμαρη, Φωτεινή; Koulakiotis, Nikolaos-Stavros
Τμήμα Φαρμακευτικής (ΜΔΕ)
Ο Kρόκος ο ήμερος (Crocus sativus Linneaus) ή ζαφορά ή σαφράνι, είναι ένα από τα σπάνια φαρμακευτικά, αρτυματικά και με μεγάλη χρωστική ικανότητα φυτά, που απαντάται από πολύ παλιά στην Ελλάδα. H δρόγη του Crocus sativus L. (saffron) είναι το υπέργειο μέρος του στύλου το οποίο έχει έντονη χρωστική ικανότητα και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως βαφική ύλη, αποτελεί σημαντικό άρτυμα και έχει φαρμακευτική δράση με νευροπροστατευτικές, αντινεοπλασματικές και αντιλιπιδαιμικές ιδιότητες. Το φυτό Crocus sativus L. (οικογένεια Iridaceae) σήμερα καλλιεργείται σε πολλές περιοχές του κόσμου όπως στην Ινδία, στο Ιράν, στην Κίνα στην Ισπανία, στην Ελλάδα κ.α Εδώ και περίπου 300 χρόνια ο Κρόκος Κοζάνης καλλιεργείται και αναπτύσσεται αποκλειστικά στο Νομό Κοζάνης και κατατάσσεται στην πρώτη κατηγορία κρόκου βιολογικής καλλιέργειας στον κόσμο. Η υψηλή τιμή της δρόγης ευνοεί τη νοθεία της με προσθήκη άλλων ειδών του γένους και με ίνες από κολλώδιο και ζελατίνη που έχουν διασκευασθεί και χρωματισθεί. Η νοθεία του κρόκου απασχόλησε και εξακολουθεί να απασχολεί σοβαρά το εμπόριο αυτού του προϊόντος. Έχει αναφερθεί ότι το 30 % του εμπορικού saffron δεν πληρεί τις προδιαγραφές ποιότητας κάνοντας επιτακτική την ανάγκη μιας αξιόπιστης αναλυτικής μεθοδολογίας για τον ποιοτικό έλεγχο των δειγμάτων του saffron. Στόχος της παρούσας εργασίας ήταν η ανάπτυξη αναλυτικής μεθοδολογίας για τον προσδιορισμό και την ποσοτικοποίηση μερικών βιοδραστικών συστατικών του Crocus sativus L. (κροκίνες και πικροκροκίνη) των στύλων του Crocus sativus L. με τη χρήση υγρής χρωματογραφίας υψηλής απόδοσης με ανιχνευτή υπεριώδους-ορατού συστοιχίας φωτοδιόδων (Ηigh Performance Liquid Chromatography-Diode Array Detector, HPLC-DAD). Η αναπτυχθείσα αναλυτική μεθοδολογία περιελάμβανε τρία κύρια στάδια: 1. Προκατεργασία των δειγμάτων του Crocus sativus L. πριν την ανάλυση. 2. Κατασκευή καμπύλης βαθμονόμησης με τη μέθοδο του εσωτερικού προτύπου (IS). 3. Επικύρωση της μεθόδου ( Method Validation) και συγκεκριμένα την εκτίμηση της γραμμικότητας (linearity), της ακρίβειας (precision), της ορθότητας (accuracy)και των ορίων ανίχνευσης και ποσοτικοποίησης (Limit Of Detection/Quantitation, LOD/LOQ). Η μεθοδολογία HPLC-DAD που αναπτύχθηκε επιτρέπει την αξιόπιστη ποσοτικοποίηση των υπό μελέτη βιοδραστικών συστατικών σε δείγματα saffron. Η μέθοδος παρουσίασε καλή ευαισθησία, ακρίβεια, ορθότητα και γραμμικότητα για ευρεία δυναμική περιοχή καθώς και μικρό χρόνο ανάλυσης (περίπου 30 min) συγκρινόμενη με παλιότερες δημοσιευμένες μεθόδους. Από την εφαρμογή της μεθόδου για την μέτρηση δειγμάτων saffron συμπεράθηκε ότι οι ελληνικοί στύλοι του εμπορικού saffron (Cooperative De Safran, Kozani) είναι πλούσιοι στα υπό μελέτη βιοδραστικά συστατικά και περιείχαν μεγαλύτερες ποσότητες αυτών συγκρινόμενοι με εμπορικά saffron από την Ισπανία και την Συρία. Επίσης χρησιμοποιήθηκε για την χαρτογράφηση βιοδραστικών συστατικών των στύλων σε άλλα ενδημικά taxa του γένους Crocus και συνεπώς για την κατηγοροποίηση αυτών σύμφωνα με την χημική τους ανάλυση και σύγκριση τους ως προς το χημικό περιεχόμενο των στύλων τους και των στύλων του καλλιεργούμενου Crocus. Sativus L. Συνεπώς η προτεινόμενη αναλυτική μέθοδος χρησιμοποιήθηκε για χαρτογράφηση και ποσοτικοποίηση των κύριων συστατικών του saffron και είναι ένα ιδανικό αναλυτικό εργαλείο για τον έλεγχο ποιότητας των δειγμάτων του saffron καθώς και για την χαρτογράφηση άλλων ενδημικών taxa του γένους Crocus.
Open Access
Calculation of pharmacokinetic parameters using Non-Compartmental Analysis (NCA)
(2022) Ρούσσου, Θεοδώρα; Roussou, Theodora
Τμήμα Φαρμακευτικής (ΜΔΕ)
Pharmacokinetics is the process that determines the drug amount in the body over time, which is essential for understanding the pharmacodynamics of a drug. It is a study of drug disposition in the body and focuses on the changes in the blood drug concentration. The pharmacokinetic characteristics can be quantitatively expressed by its parameters, such as the elimination rate constant (denoted as K), terminal half-life (t1/2), apparent volume of distribution (Vd) and total clearance rate (CL). These parameters are important to define the fate of a drug after administration by a particular route. Pharmacokinetic study is mainly performed by the compartmental or non-compartmental analysis. The non-compartmental analysis is the most popular method in pharmacokinetic studies at the present time. The noncompartmental analysis (NCA) is similar to kinetic analyses used in other scientific disciplines, such as chemical kinetics and chromatographic theory, both of which are analyzed basing on statistical moments principles. The noncompartmental method evaluates the exposure of a drug by estimating the area under the curve (AUC) of a drug concentrationtime graph, which is more versatile in that it relies very little on the compartmental model or the in vivo process of the drugs. The compartmental method estimates the concentration-time graph using kinetic models. Several functional models have been developed in order to simplify the study of pharmacokinetics, and these models are based on the consideration of the organism as a number of related compartments. Modelling of the pharmacokinetic and pharmacodynamic (PK/PD) characteristics of drugs can support the optimization of dosing regimens. PK/PD of drugs describe the relationship between efficacy, the in vitro susceptibility of a drug to the microorganism (usually expressed as MIC, minimal inhibitory concentration) and the in vivo exposure to the drug, which relies on the PK and the dose. Sufficient understanding of the interpretation of modelling results is essential for good implementation of these dosing recommendations. Therefore, this project provides background information on the PK/PD principles of antibiotics and the different approaches of analyzing PK/PD data with the objective to understand the published population PK models and their clinical applications. Last but not least, discusses the clinical applications of population PK models of drugs (setting clinical MIC breakpoints and therapeutic drug monitoring) including challenges regarding the interpretation of modelling results.
Open Access
Delineation of the toxicity of tacrine and its derivatives to the 3D primary human hepatocyte spheroid model
Σισμάνογλου, Δέσποινα-Χριστίνα; Sismanoglou, Despoina-Christina
Τμήμα Φαρμακευτικής (ΜΔΕ)
Neurodegenerative disorders constitute a major health problem, with the Alzheimer’s disease being the most common one affecting millions of people worldwide. Tacrine, an inhibitor of the enzyme acetylcholinesterase, entered the market in 1993 and was used with the scope to alleviate the symptoms. Despite the beneficial effects in the cognitive functions, tacrine was withdrawn two decades after its release due to severe hepatotoxicity. The molecular mechanisms underlying tacrine’s toxicity are still under investigation. In the present study, we focus on tacrine and its metabolites so as to investigate which one is responsible for the hepatotoxicity. Our primary aim is to delineate whether the 7-hydroxytacrine (7-OH THA) metabolite constitutes the toxicity culprit leading to the quinonation of liver proteins. Secondly, we test two novel derivatives of tacrine with a substitution in the C7 position, the 7-MEOTA and 7-FEOTA, so as to investigate whether these compounds could serve as safer alternatives to tacrine. Furthermore, the involvement of the toxic metabolite quinone methide in the hepatotoxic mechanism was assessed. For this purpose, the organotypic 3D model of primary human hepatocytes is used with the aim to recapitulate the in vivo situation more precisely. We conclude that the 7-OH metabolite is not the culprit for the hepatotoxicity and 7-FEOTA was the most toxic compound.
Open Access
Design, formulation and characterization in vitro for theranostic nanobubbles
Rodrigues - Cabezas, Johanna - Gabriella; Αντιμησιάρη, Σοφία; Αντιμισιάρη, Σοφία
Τμήμα Φαρμακευτικής (ΜΔΕ)
Pancreatic cancer has been considered as one of the biggest challenges of the 21st century with a survival rate of less than 5% in the following years after diagnosis. Diagnosis occurs at later stages because of the lack of accurate biomarkers. Causes of pancreatic ductal adenocarcinoma (PDA) are not clearly elucidated; nevertheless, family history, obesity, diabetes mellitus and pancreatitis are some factors that could contribute to the development of the disease. PDA has a unique tumour microenvironment (TME). It is a highly desmoplastic tumour with dense extracellular matrix (ECM), hypo-vascularisation, and a highly hypotoxic environment. Enhanced Permeation and Retention effect (EPR) may not be sufficient for pancreatic cancer treatment because of the uniquely barriers present in the TME. Gemcitabine is the current first-line treatment for pancreatic cancer; however, it has a poor chemical stability, short half-life, higher toxicity, and increased chemo-resistance. Nanobubbles (NBs) have been considered as the last generation of microbubbles (MBs). MBs and ultrasound are FDA-approved technologies, cost effective, and with high level of patient compliance. Nanobubble stability depends on Laplace pressure which is the ratio between the interfacial tension and the bubble radius. Synergistic effects of oxygen delivery and drug encapsulation in different compartments of dextran-shelled nanobubble structure (core, polymer shell and surfactant interface layer) were investigated to overcome current drawbacks with present treatment of pancreatic cancer. Polymer-based nanobubble formulations were characterised in-vitro and tested on cell lines.
Open Access
Development of recombinant endolysins conjugated with nanoparticles for the treatment of topical bacterial infections
Al-Waeel, Mansoor; Αντιμησιάρη, Σοφία; Αντιμισιάρη, Σοφία; Audrieux, Karine; Roques, Caroline
Τμήμα Φαρμακευτικής (ΜΔΕ)
Antimicrobial resistance (AMR) is an alarming crisis and it could cause huge impacts on global health, development, and economy. Studies have estimated that the death toll from AMR could reach 10 million deaths annually by 2050. These data highlight the dire need to tackle this problem in the near future especially for the pathogens with multidrug resistance. Phage therapy is based on the capacity of bacteriophages to kill bacteria. For decades it has been used as an alternative to conventional antibiotic therapy in several countries. Endolysins are the lytic enzymes that are used by phages to lyse and exit the infected bacterial cell. Because of unlikely induction of drug resistance and fine strain specificity, endolysins could be the next generation antibiotics to fight multidrug-resistant bacteria. We cloned and expressed recombinant endolysins that could be used in the treatment of gram-negative and gram-positive multidrug-resistant bacterial infections. The proteins were tested for integrity, purity and in vitro biological activity. To design a delivery system that might be suitable for the treatment of skin infections, several polymeric- and lipidic-based nanomaterials were investigated for conjugating and/or encapsulating the lytic enzymes. The developed nanomaterials were characterized for their size and zeta potential as well as for their antibacterial activity. The formulations showing the best results in vitro were selected for further in vivo studies and included in protocols addressing release kinetics and stability.
Open Access
Direct marketing σε μη συνταγογραφούμενα φάρμακα, OTC
(2011-01-19T11:26:15Z) Ζυγογιάννη, Γεωργία; Κοντογιάννης, Χρήστος; Καραγιάννη, Δέσποινα; Κλεπετσάνης, Παύλος; Zygogianni, Georgia
Τμήμα Φαρμακευτικής (ΜΔΕ)
Το direct marketing αποτελεί μια ιδιαίτερη μορφή marketing, όπου κάθε ενέργεια που περιλαμβάνει δημιουργεί ένα είδος διαπροσωπικής σχέσης μεταξύ επιχείρησης και πελάτη. Αποτελεί αναπόσπαστο κομμάτι της Ολοκληρωμένης Επικοινωνίας Marketing. Είναι ένας προσωπικός τρόπος προσέγγισης δυνητικών πελατών. Σύμφωνα με τον ορισμό της Direct Marketing Association , direct marketing είναι ένα αμφίδρομο σύστημα marketing (interactive system marketing) που χρησιμοποιεί ένα ή περισσότερα διαφημιστικά μέσα, προκειμένου να πραγματοποιήσει μια μετρούμενη ανταπόκριση (response) ή συναλλαγή (transaction) σε οποιοδήποτε σημείο. Γίνεται αντιληπτό, λοιπό, ότι περιγράφεται ένα αμφίδρομο σύστημα μεταξύ marketer και καταναλωτή. Τα βασικά εργαλεία του direct marketing αφενός δίνουν την ευκαιρία στους καταναλωτές να αποκριθούν θετικά ή μη στα μηνύματα που φέρουν προς αυτούς και αφετέρου δίνουν τη δυνατότητα στους marketers καταγράφοντας και μετρώντας τις αντιδράσεις των καταναλωτών να οδηγηθούν σε σημαντικά συμπεράσματα που θα τους βοηθήσουν σε μελλοντικό σχεδιασμό marketing. Τα βασικά χαρακτηριστικά του direct marketing συνοψίζονται στο ότι βρίσκεται δίπλα στον καταναλωτή, κατανοεί τις ανάγκες του, ανταποκρίνεται σε προσωπικό επίπεδο με τον καταναλωτή και διατηρεί σχέση μαζί του και μετά την συναλλαγή. Η φιλοσοφία του direct marketing είναι ότι κάθε πελάτης είναι μοναδικός. Βασικός σκοπός της έρευνας είναι πως επηρεάζει την καταναλωτική συμπεριφορά η εφαρμογή του direct marketing στο χώρο του φαρμακείου και συγκεκριμένα η εφαρμογή βασικών εργαλείων του direct marketing εντός του φαρμακείου όπως αυτή αποφασίζεται και σχεδιάζεται τόσο από τις εταιρίες όσο και από τον φαρμακοποιό. Η ερευνητική βάση της παρούσας εργασίας ήταν πως το direct marketing σε μη συνταγογραφούμενα φάρμακα- OTC δύναται να επηρεάσει την αγοραστική απόφαση του ασθενή ή δυνητικού πελάτη στο χώρο του φαρμακείου. Αποδεικνύεται, λοιπόν, ότι τo direct marketing εφαρμόζεται επιτυχώς στο σύγχρονο ελληνικό φαρμακείο. Σκοπός μιας θεματικής προβολής ενός φαρμάκου ή άλλου φαρμακευτικού ενδιαφέροντος προϊόντος είναι να λειτουργήσει σαν έναυσμα για τη συμβουλευτική προσέγγιση και πώληση. Η οργάνωση της θεματικής προβολής ξεκινά με στόχο να δοθεί ένα ξεκάθαρο μήνυμα στον επισκέπτη. Όπως προκύπτει από την ανάλυση των δεδομένων, ιδανικό είναι να γίνεται παρουσίαση σε τουλάχιστον 3 βασικά σημεία όπως είναι η βιτρίνα του φαρμακείου (την πρώτη εικόνα που έχει ο πελάτης που έρχεται στο φαρμακείο), γόνδολες ή σταντ στο χώρο προς το σημείο εξυπηρέτησης και ο πάγκο εξυπηρέτησης. Η έρευνα έγινε σε φαρμακεία δυο πόλεων της Ελλάδας( Πάτρα και Αθήνα) και απευθυνόταν σε ασθενείς και πελάτες των φαρμακείων, η επιλογή των οποίων ήταν τυχαία. Δημιουργήσαμε ένα ερωτηματολόγιο με 9 ερωτήματα και αντίστοιχα υπο-ερωτήματα. Αρχικά μοιράστηκαν 150 ερωτηματολόγια από τα οποία απαντημένα επεστράφησαν 102. Η συλλογή των απαντήσεων έγινε με την μέθοδο των προσωπικών συνεντεύξεων. Μετά τη συλλογή των ερωτηματολογίων και την καταγραφή των δεδομένων, έγινε η επεξεργασία τους με το στατιστικό πρόγραμμα spss.17 για τη εξαγωγή συμπερασμάτων. Το 44,1% των συμμετεχόντων στην έρευνα ήταν άνδρες και το 55,9 % γυναίκες. Η κατηγορία φαρμάκων που κερδίζει την προτίμηση των καταναλωτών και την οποία αγοράζουν σε τακτική βάση είναι τα αναλγητικά- αντιπυρετικά σε ποσοστό 39,2% και ακολουθούν τα αντιφλεγμονώδη –αναλγητικά σε ποσοστό 14,7%. Από την πρώτη σε προτίμηση κατηγορία φαρμάκων, το depon είναι εκείνο που αγοράζουν τακτικά οι καταναλωτές, ενώ από τα αντιφλεγμονώδη- αναλγητικά προτιμούν το ponstan. Οι συμμετέχοντες στην έρευνα συνηθίζουν να αγοράζουν τα φάρμακα βασιζόμενοι στην εμπειρία τους, στην διαφήμιση αυτών και στην ελκυστική συσκευασία τους, φροντίζουν να ενημερώνονται για τα κυκλοφορούντα OTC φάρμακα στην αγορά, η αγοραστική τους απόφαση επηρεάζεται από τις προωθητικές δραστηριότητες και ενδιαφέρονται για την ανάπτυξη ουσιαστικής επικοινωνίας με τον φαρμακοποιό.
Open Access
Engineering targeted nanomedicines for advanced prostate cancer
Bahlool, Ahmad; Κλεπετσάνης, Παύλος; Κλεπετσάνης, Παύλος; Audrieux, Karine; Roques, Caroline
Τμήμα Φαρμακευτικής (ΜΔΕ)
Prostate cancer is one of the most common types of cancer. Prostate cancer treatment protocols include the use of androgen deprivation therapy (ADT) and docetaxel which have high resistance rate in advanced disease stages. XD19 is a novel compound showed a promising activity on C4-2B prostate cancer cell lines and could be a key compound to overcome resistance due to its several mechanisms of action. XD19 was formulated into liposomes and poly(lactic-coglycolic acid) copolymer (PLGA) nanoparticles (NPs) to overcome solubility issue. The influence of different experimental parameters on the physicochemical properties and drug loading of XD19 in the liposomes and PLGA NPs were evaluated. In this study, our results demonstrate the significant effect of varying liposome composition and lipid:drug molar ratio on drug loading of XD19 in liposomes. We also investigated the effect of PLGA polymer type, drug to polymer ratio (w/w) and PEGylation on both the physicochemical properties and encapsulation efficiency of XD19 loaded PLGA NPs formulated using conventional bulk mixing nanoprecipitation. Then, a novel microfluidics-based device, a staggered herringbone micromixer (SHM), implemented for XD19 loaded PLGA NPs in order to upscale the formulation production for future in vivo use. In order to improve the formulation biodistribution, a prostate specific membrane antigen (PSMA) targeted liposomes were formulated and showed an increase uptake compared to non-targeted liposomes in PSMA expressing C4-2B cell line.
Open Access
Evaluating and optimizing loading methods of single-chain variable fragment protein into extracellular vesicles
Mohamed, Khaled; Κλεπετσάνης, Παύλος; Κλεπετσάνης, Παύλος; Audrieux, Karine; Roques, Caroline
Τμήμα Φαρμακευτικής (ΜΔΕ)
by the FDA. While commercially available proteins have an extracellular activity, intracellular targets could be a powerful alternative to treat many diseases (cancer, inflammatory disorders,...). Nevertheless, proteins face many barriers to reach their intracellular targets (internalisation, endosomal escape, cytoplasm trafficking) so efficient cytoplasmic delivery of exogenous protein remains a long-standing challenge. In this context, based on their natural properties to vectorize proteins, extracellular vesicles (EVs) are a promising candidate. Biological techniques that aim to encapsulate proteins into EVs (such as transfection of a plasmid to overexpress the protein in EVs producing cells) encounter issues regarding the reproducibility and the control of the drug loading, so we tried to change our perspective of these biological vesicles to a more physico-chemical one, and to view and manipulate EVs as synthetic vectors. Therefore, we have chosen to evaluate the use of nanosized EVs produced from murine mesenchymal stem cells (mMSC) (sEV-mMSC) for antibody fragments (single-chain variable fragment, scFv) transfer into the cell cytoplasm. To establish a proof of concept of scFv encapsulation into sEV-mMSC, as well as the effective intracellular release of functional scFv, we have selected a GFP-tagged scFv that binds to intracellular tubulin (GFP-scFv/αtub) as a reporter protein. Indeed, this GFP-scFv/αtub could allow dual tracking of loaded protein and evaluation of its activity by the tubulin staining ability. To associate GFP-scFv/αtub into sEV-mMSC we evaluated several physical methods inspired by the liposome research field (extrusion, bath sonication cycles, freeze drying, freeze-thaw cycles and several combinations of these methods). Impact of these processes was evaluated on sEV-mMSC (concentration, size, structure) and GFP-scFv/αtub (stability) individually before evaluating scFv loading into sEV-mMSC. Next, we evaluated gel permeation chromatography aiming for separation of EV from free scFv and calculation of encapsulation yield. Finally, GFP-scFv/αtub internalisation and its ability to attach to intracellular tubulin was evaluated in human MSC by fluorescence microscopy. Since antibody fragments are highly liable for aggregation, we particularly focused on protein stabilization. Polysorbate 80 (PS 80) at 0.01% was found to be the most effective stabilizing agent compared to arginine 1M and trehalose 25mM. Interestingly, such stabilizer has also been shown to be useful for avoiding sEV-mMSC aggregation. We managed to identify protocols leading to less than 20% loss in terms of sEV-mMSC and GFP-scFv/αtub concentrations. sEV-mMSC and GFP-scFv/αtub were well-separated thanks to gel permeation chromatography. Remarkably, scFv alone was shown as unable to enter target cells, while for one of our combined protocols, tubulin staining was observed. These preliminary results confirm the interest of associating scFv with sEV-mMSC for intracellular delivery of a functional, biologically active protein.
Open Access
Identification and preclinical validation of new drug targets for peeling skin disease
Τσιαούση, Ελένη; Tsiaousi, Eleni
Τμήμα Φαρμακευτικής (ΜΔΕ)
The epidermis forms the protective barrier that is essential for survival. Stratum corneum (SC) is the outermost layer of the epidermis, which provides resistance to mechanical stress, while it prevents exposure to chemicals and allergens, entry of microbes and water loss. The SC is composed of multiple layers of terminally differentiated keratinocytes that are embedded in a lipid matrix. Cohesion of corneocytes is achieved via the corneodesmosomes that are specialized structures composed of the corneodesmosomal proteins desmoglein 1 (DSG1), desmocollin 1 (DSC1) and corneodesmosin (CDSN). Skin desquamation is a physiological process during which the corneocytes of the outer layer of the SC are detached (shed) and replaced by new corneocytes. This process depends on the tightly regulated activity of serine proteases expressed in the epidermis. Serine proteases like the KLK5, KLK7 and KLK14 of the kallikrein-related peptidases (KLKs) family cleave desmosomal proteins, thus, providing the proteolytic activities that regulate the process of skin desquamation (Sotiropoulou et al., 2009; Borgoño et al., 2007; Brattsand et al., 2005; Caubet et al., 2004). In particular, KLK5 is the upstream activator of a regulatory proteolytic cascade in the epidermis, since it is able to autoactivate (Michael et al., 2005). Subsequently, mature (active) KLK5 activates other downstream KLK pro-enzymes, like the KLK7 and KLK14 (Sotiropoulou et al., 2009; Michael et al., 2005; Brattsand et al., 2005). Peeling Skin Disease (PSD) is a rare autosomal recessive form of congenital ichthyosis, caused by inactivating mutations in the gene encoding CDSN. PSD patients present extensive skin peeling, inflammation, and allergies (Oji et al., 2010; Hacham-Zadeh and Holubar, 1985). Histological examination of skin biopsies reveals acanthosis, hyperkeratosis, parakeratosis, and extensive detachment of the SC from the subjacent stratum granulosum (SG). Examination of the skin of PSD patients revealed that KLK5 is highly expressed and potentially activated (Oji et al., 2010; Komatsu et al., 2006). The abnormally high KLK5 activity could lead to unregulated cleavage of corneodesmosomes and create the overdesquamating phenotype. Further, it has been suggested that CDSN protects corneodesmosomes from premature proteolysis (Lundström et al., 1994). Therefore, CDSN deficiency, in addition to elevated proteolysis, could account for the pathological overdesquamation in PSD. Many of the PSD symptoms are reproduced by the mouse model that lacks the Cdsn gene (Cdsn-/-). As in many cases of invalidation of genes expressed in late differentiation of epidermis, Cdsn-/- mice die soon after birth due to extensive desquamation and severe skin barrier defect leading to severe dehydration (Leclerc et al., 2009; Matsumoto et al., 2008). However, Cdsn-/- mice do not recapitulate all major pathological features of the disease, like the epidermal inflammation observed in PSD patients (Zaafouri et al., 2017). According to all the above, elimination of Klk5 in Cdsn-/- mice could provide evidence regarding the functional role(s) of KLK5 in the pathophysiology of PSD. If KLK5 drives the symptoms of PSD, Cdsn-/-Klk5-/- double knockout (DKO) mice would be expected to show signs of alleviation of the severe PSD symptoms, when compared to Cdsn-/- mice. Nevertheless, it was found that ablation of Klk5 is not sufficient to rescue the lethal desquamating phenotype of the Cdsn-/- mice and Cdsn-/-Klk5-/- mice still exhibited neonatal lethality (Sotiropoulou et al., unpublished results) The macroscopic appearance of Cdsn-/-Klk5-/- mice showed extensive SC detachment with red, shiny, and sticky peeled skin. Histological examination of skin tissue sections from Cdsn-/-Klk5-/- mice revealed persistent SC detachment with no other microscopic alterations. In addition, the function of the epidermal barrier was examined by analyzing the epidermal differentiation profile. It was shown that differentiation markers, such as the involucrin, is normalized in Cdsn-/-Klk5-/- mice, nonetheless, the expression of Dsg1 was not altered in Cdsn-/-Klk5-/- mice. As ablation of Klk5 reduces the overall proteolytic activity in the epidermis relative to wt mice (Pampalakis et al., 2019), while KLK5 activity is elevated in PSD, we analyzed the proteolytic activities of Cdsn-/-Klk5-/- epidermis by in situ zymography, which revealed that elastinolytic and gelatinolytic activities were increased in the epidermis of Cdsn-/-Klk5-/- mice, while RT-qPCR showed overexpression of Elane. Therefore, deletion of KLK5 does not suppress the abnormally increased overall epidermal proteolysis in Cdsn-/- epidermis. It is hypothesized that other proteolytic enzymes may be activated and cause overdesquamation and enhanced proteolysis in Cdsn-/-Klk5-/- epidermis. On the other hand, lipids constitute the other major component of the SC that is necessary for maintenance of a normal skin barrier. Abnormal lipid composition and/or organization has been linked to diseased skin (Elias et al., 2014). Here, 1H-NMR spectroscopy and TLC were used to determine qualitative and quantitative lipid alterations in Cdsn-/- and Cdsn-/-Klk5-/- mouse models. Lipid profile analyses revealed abnormal contents of total cholesterol (CH) and free fatty acids (FFAs) in Cdsn-/- that were normalized in Cdsn-/-Klk5-/- neonatal epidermis comparably to wt epidermis. Finally, analysis of the lipid content was performed in clinical specimens. Specifically, SC flakes from healthy individuals and lesional and non lesional skin from one PSD patient were obtained and their lipid contents were compared. It was found that the lesional skin contained increased FFAs and CH, while the non lesional skin showed expression of FFAs and CH between healthy and lesional SC. These results suggest that CDSN deficiency is linked with alterations in epidermal lipids that become more pronounced in epidermal lesions.
Embargo
In silico μελέτη μιας περιοχής της spike γλυκοπρωτεΐνης του SARS-CoV-2 : πιθανή αλληλεπίδρασή της με το νικοτινικό χολινεργικό σύστημα
Κασαρτζιάν, Δημήτριος Ιωάννης; Kasartzian, Dimitrios Ioannis
Τμήμα Φαρμακευτικής (ΜΔΕ)
Δεδομένης της ραγδαίας εξάπλωσης του SARS-CoV-2 σε όλο τον κόσμο, η COVID-19 έχει αναδειχθεί ως μια άνευ προηγουμένου υγειονομική απειλή. Οι κλινικές παρατηρήσεις χαμηλού ποσοστού καπνιστών μεταξύ νοσηλευόμενων ασθενών με COVID-19, καθώς και η in silico ταυτοποίηση πρωτεϊνικών τμημάτων που ομοιάζουν με τοξίνη φιδιού στη γλυκοπρωτεϊνική ακίδα του SARS-CoV-2, έχουν οδηγήσει στην υπόθεση ότι η παθοφυσιολογία του ιού, και κατά συνέπεια η φλεγμονώδης κατάσταση που κυριαρχεί στη σοβαρή COVID-19, είναι αποτέλεσμα της δυσλειτουργίας του αντιφλεγμονώδους χολινεργικού μονοπατιού (CAIP). Οι νικοτινικοί υποδοχείς της ακετυλοχολίνης (nAChRs), και ιδιαίτερα ο α7 υπότυπος των nAChRs, είναι άρρηκτα συνδεδεμένοι με το CAIP, υποδεικνύοντας την αναγκαιότητα διερεύνησης της πιθανής αλληλεπίδρασης του SARS-CoV-2 με το νικοτινικό χολινεργικό σύστημα. Για τον σκοπό αυτό, η πρωτεϊνική ακολουθία της γλυκοπρωτεϊνικής ακίδας του SARS-CoV-2 εξετάστηκε διεξοδικά, με την αξιοποίηση σύγχρονων υπολογιστικών εργαλείων βιοπληροφορικής, για την παρουσία πρωτεϊνικών τμημάτων που ομοιάζουν με τοξίνη φιδιού. Από την in silico ανάλυση, προέκυψε ότι το πρωτεϊνικό τμήμα 389-409 στη γλυκοπρωτεϊνική ακίδα του κορωνοϊού έχει σημαντική αμινοξική ομοιότητα με τον κεντρικό βρόγχο ΙΙ των α-νευροτοξινών μακράς αλυσίδας και των κ-νευροτοξινών, και επομένως η πρόσδεση με τους nAChRs θα μπορούσε να είναι εφικτή. Προκειμένου να διερευνηθεί αυτή η πιθανή αλληλεπίδραση ιού-υποδοχέα, πραγματοποιήθηκε in silico μοριακή μοντελοποίηση και απεικόνιση της πρόσδεσης του SARS-CoV-2 με την πρωτεΐνη δέσμευσης της ACh (AChBP), ως ένα διακριτό πρότυπο του α7 nAChR. Η μελλοντική επιβεβαίωση του νικοτινικού χολινεργικού συστήματος ως ρυθμιστή της φλεγμονώδους απόκρισης στην COVID-19, θα μπορούσε να συμβάλει στον προγραμματισμό μιας έγκαιρης θεραπευτικής προσέγγισης, αποτελώντας τον απώτερο στόχο της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας.
Open Access
In vitro διερεύνηση της αντικαρκινικής δράσης αυτόλογων κυτταρικών κυστιδίων φορτωμένων με δοξορουβικίνη κατά του τριπλά αρνητικού καρκίνου του μαστού
Σωτηροπούλου, Παρασκευή; Sotiropoulou, Paraskevi
Τμήμα Φαρμακευτικής (ΜΔΕ)
Τα λιποσώματα είναι σφαιρικά κυστίδια αποτελούμενα από φυσικά ή τεχνητά λιπίδια, που βρίσκουν εφαρμογή στη φαρμακευτική ως νανοφορείς φαρμακευτικών ενώσεων. Παρουσιάζουν ποικίλα πλεονεκτήματα, καθώς προστατεύουν τις βιοδραστικές ουσίες, τις απελευθερώνουν ελεγχόμενα, στοχεύουν λόγω του μικρού μεγέθους τους παθητικά τους όγκους μέσω του φαινομένου αυξημένης διαπερατότητας και συγκράτησης, βελτιώνουν τη μεταφορά δυσδιάλυτων ενώσεων και μεταφέρουν υδρόφιλα, λιπόφιλα και αμφίφιλα μόρια. Για τους λόγους αυτούς, έχουν εγκριθεί ορισμένα λιποσωμικά σκευάσματα που πλεονεκτούν συγκριτικά με τα συμβατικά ως προς τη φαρμακοκινητική τους. Ανάμεσα σε αυτά είναι και η λιποσωμική δοξορουβικίνη που βρίσκει εφαρμογή στη χημειοθεραπεία διαφόρων όγκων, όπως του καρκίνου του μαστού. Παρ’ όλα αυτά, τα λιποσωμικά σκευάσματα, μέχρι σήμερα, δεν εμφανίζουν ενεργό στόχευση στον επιθυμητό ιστό. Έχουν γίνει αρκετές προσπάθειες για σύνδεση κατάλληλων προσδετών στην επιφάνειά τους, όμως καμία από αυτές δεν έχει καταλήξει στην έγκριση ενός τέτοιου σκευάσματος. Εναλλακτικοί νανοφορείς που στοχεύουν ενεργά συγκεκριμένους ιστούς, χωρίς να απαιτείται τροποποίηση της επιφάνειάς τους, είναι τα κυτταρικά κυστίδια. Αυτά, προκύπτουν από την επεξεργασία κυττάρων με φυσικές μεθόδους, διατηρώντας τη λιπιδική και πρωτεϊνική σύσταση των κυττάρων από τα οποία προέρχονται, γεγονός που τους επιτρέπει να εμφανίζουν στοχευμένη δράση. Τα κυτταρικά κυστίδια, είναι ουσιαστικά βιο- εμπνευσμένοι μιμητές των εξωσωμάτων, των οποίων η κύρια λειτουργία είναι η διεκπεραίωση της κυτταρικής επικοινωνίας. Όμως, η απομόνωσή τους είναι δύσκολη και για αυτό χρησιμοποιούνται κυτταρικά κυστίδια που πλεονεκτούν σε αυτόν τον τομέα και διατηρούν το φαινόμενο του in vivo οργανοτροπισμού. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η αξιολόγηση τριών διαφορετικών κυτταρικών κυστιδίων απομονωμένων από κυτταρικές σειρές του καρκίνου του μαστού ως φορείς δοξορουβικίνης κατά του καρκίνου του μαστού. Οι κυτταρικές σειρές που επιλέχθηκαν ήταν η 4Τ1, η MDA-MB-231 και η MCF-7. Οι δύο πρώτες αποτελούνται από κύτταρα του τριπλά αρνητικού καρκίνου του μαστού, από ποντικό και άνθρωπο αντίστοιχα, ενώ η τρίτη αποτελείται από ανθρώπινα κύτταρα μαστού αρνητικά μόνο για την πρωτεΐνη HER2. Τα κυστίδια απομονώθηκαν μέσω εξώθησης των αντίστοιχων κυττάρων από πολυανθρακικές μεμβράνες και μαζί με αρνητικά φορτισμένα λιποσώματα που χρησιμοποιήθηκαν ως αναφορά, χαρακτηρίστηκαν φυσικοχημικά και μελετήθηκε η πρόσληψή τους στις καρκινικές σειρές και σε φυσιολογική σειρά κυττάρων του αιματοεγκεφαλικού φραγμού (hCMEC) μέσω σήμανσής τους με φθορίζουσα ουσία. Στη συνέχεια, διερευνήθηκε ο μηχανισμός ενδοκυττάρωσής τους με τη χρήση αναστολέων των μονοπατιών κλαθρίνης και καβεολίνης και το αν διαπερνούν τις μεμβράνες παθητικά. Ακολούθως, ενσωμάτωσαν δοξορουβικίνη με ενεργό φόρτωση, και μελετήθηκε η τοξικότητά τους στις καρκινικές σειρές και στα φυσιολογικά κύτταρα HEK293. Τέλος, υπολογίστηκε το ποσοστό απελευθέρωσης δοξορουβικίνης από τους φορείς παρουσία PBS και FBS σε διάστημα 48h. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι τα κυτταρικά κυστίδια πλεονεκτούν των λιποσωμάτων, καθώς διατηρούν τις επιθυμητές ιδιότητές τους και επιπρόσθετα στοχεύουν ενεργά τα καρκινικά κύτταρα. Πιο αναλυτικά, τα κυτταρικά κυστίδια έχουν διάμετρο της τάξης των νανομέτρων, όπως και τα λιποσώματα, και τα πειράματα πρόσληψης έδειξαν ότι προσλαμβάνονται σε πολλαπλάσιο ποσοστό σε σχέση με τα λιποσώματα από τα καρκινικά κύτταρα. Μάλιστα, την καλύτερη στόχευση σε κάθε καρκινική σειρά επιτυγχάνουν τα αυτόλογα κυστίδια. Επίσης, τα κυστίδια μπορούν να διαπεράσουν βιολογικούς φραγμούς, αν και σε μικρότερο ποσοστό από ότι διαπερνούν τα καρκινικά κύτταρα, και συνεπώς να βρουν εφαρμογή σε τοπικούς όγκους, πρωτοπαθείς ή μεταστατικούς. Έτσι, επιβεβαιώθηκε η ικανότητα ενεργούς στόχευσης των κυστιδίων λόγω των πρωτεϊνών που διαθέτουν. Η διερεύνηση των μηχανισμών ενδοκυττάρωσης έδειξε ότι τα λιποσώματα ενδοκυτταρώνονται μέσω κλαθρίνης και καβεολίνης αλλά και παθητικά, ενώ τα κυστίδια κυρίως μέσω καβεολίνης. Τα πειράματα τοξικότητας έδειξαν ότι οι κενοί φορείς δεν είναι τοξικοί και ότι οι φορτωμένοι με φάρμακο φορείς παρουσιάζουν τη μικρότερη τοξικότητα στα φυσιολογικά κύτταρα, προστατεύοντάς τα και βελτιώνοντας το τοξικολογικό προφίλ της δοξορουβικίνης. Σε κάθε καρκινική σειρά, τη μεγαλύτερη τοξικότητα εμφανίζουν τα αυτόλογα κυστίδια, επιβεβαιώνοντας τα πειράματα πρόσληψης. Τέλος, το πείραμα απελευθέρωσης δοξορουβικίνης απέδειξε ότι τα κυστίδια συγκρατούν το φάρμακο και το απελευθερώνουν σε διάστημα αρκετών ωρών. Τα κυστίδια είναι λίγο πιο σταθερά στο FBS, ενώ τα λιποσώματα είναι αρκετά πιο σταθερά στο PBS.
Open Access
In vitro μελέτη της επίδρασης της νικοτίνης στα επίπεδα του υποδοχέα ACE2
Πετρούτσου, Κωνσταντίνα; Petroutsou, Konstantina
Τμήμα Φαρμακευτικής (ΜΔΕ)
Η νικοτίνη αποτελεί μια ευρέως χρησιμοποιούμενη ουσία, καθώς αποτελεί συστατικό των τσιγάρων και του ατμού των ηλεκτρονικών τσιγάρων. Είναι σημαντικό να μελετηθεί η επίδραση της νικοτίνης στα επίπεδα έκφρασης τόσο του μεμβρανικού, όσο και του διαλυτού υποδοχέα ACE2, δεδομένου του ότι ο SARS-CoV-2 χρειάζεται τον ACE2 για να εισέλθει στα κύτταρα του αναπνευστικού επιθηλίου. O ACE2 ανιχνεύεται στη μεμβράνη διαφόρων κυτταρικών τύπων, συμπεριλαμβανομένων των κυττάρων του αναπνευστικού επιθηλίου, τα οποία εκφράζουν, επίσης, τον νικοτινικό υποδοχέα της ακετυλοχολίνης (nAChR). Στην παρούσα εργασία, αρχικά προσδιορίστηκε με τη μέθοδο qRT-PCR, η παρουσία του α7 nAChR στα κύτταρα Α549 μέσω της μεταγραφής του γονιδίου CHRNA7, το οποίο κωδικοποιεί την α7 υπομονάδα του υποδοχέα. Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκε επίδραση με διαφορετικές συγκεντρώσεις διαλύματος νικοτίνης και ενός α7 ανταγωνιστή νικοτίνης, της α-μπουγκαροτοξίνης, σε διαφορετικούς χρόνους, σε κύτταρα Α549, τα οποία φέρουν χαρακτηριστικά κυψελιδικών επιθηλιακών κυττάρων. Με χρήση της μεθόδου ELISA, έγινε έλεγχος της έκφρασης του μεμβρανικού ACE2 που βρίσκεται στην κυτταρική επιφάνεια των Α549 κυττάρων και του διαλυτού ACE2 που βρίσκεται στο υπερκείμενο της κυτταροκαλλιέργειας Α549. Τα αποτελέσματα που προέκυψαν, δε δείχνουν μια σαφή συσχέτιση μεταξύ των επιπέδων έκφρασης του μεμβρανικού ACE2 στην επιφάνεια των Α549 κυττάρων και των χορηγούμενων συγκεντρώσεων νικοτίνης. Ακόμη, έκφραση του διαλυτού ACE2 δεν προέκυψε σε κανένα από τα πειράματα που πραγματοποιήθηκαν. Τέλος, πραγματοποιήθηκαν πειράματα με εφαρμογή του πρωτοκόλλου Health Canada Intense με επίδραση ατμού ηλεκτρονικού τσιγάρου, με υγρό αναπλήρωσης που περιείχε νικοτίνη, σε καλλιέργεια ALI που προσομοιάζει τις συνθήκες του επιθηλίου των αεραγωγών. Σε αυτά τα πειράματα δεν ανιχνεύθηκε έκφραση καμίας μορφής του ACE2.
Open Access
In vitro μελέτη τοξικότητας προϊόντων νικοτίνης σε κύτταρα του κατώτερου αναπνευστικού συστήματος NCI-H292
(2022-12-06) Θανασούλα, Αγγελική; Thanasoula, Aggeliki
Τμήμα Φαρμακευτικής (ΜΔΕ)
Tα τελευταία χρόνια, τα ηλεκτρονικά τσιγάρα είναι διαδεδομένα με αυξανόμενο ρυθμό στους καπνιστές, ως μέσο διακοπής του καπνίσματος, αλλά και σε νέους χρήστες που δεν ήταν καπνιστές στο παρελθόν. Τα ηλεκτρονικά τσιγάρα φαίνεται πως συγκριτικά με τα συμβατικά τσιγάρα δεν είναι αντίστοιχα επιβλαβή, όμως δεν έχουν μελετηθεί επιστημονικά επαρκώς και δεν έχουν γίνει αρκετές τοξικολογικές μελέτες για να αξιολογηθούν οι βλάβες που προκαλούν μακροπρόθεσμα στον ανθρώπινο οργανισμό. Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε η τοξικότητα των συσκευών τύπου JUUL που είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μορφή ENDS στους νέους στις ΗΠΑ. Το JUUL, σε αντίθεση με τα συμβατικά τσιγάρα και άλλες συσκευές ENDS που περιέχουν νικοτίνη ελεύθερης βάσης, περιέχει υψηλά επίπεδα άλατος νικοτίνης, του οποίου οι κυτταρικές και μοριακές επιδράσεις στα κύτταρα του πνεύμονα είναι άγνωστες. Στην παρούσα μελέτη αξιολογήθηκε η in vitro τοξικότητα των αερολυμάτων από διαφορετικές γεύσεις JUUL (Αlpine Berry, Golden Tobacco, Mango, Menthol,Mint,Rich Tobacco), περιεκτικότητας νικοτίνης 18 mg/ml, στην κυτταρική σειρά NCI-Η292 (ανθρώπινη πνευμονική επιθηλιακή κυτταρική σειρά), μετά από έκθεση 24 και 48 ωρών. Επίσης, αξιολογήθηκε η in vitro τοξικότητα αερολυμάτων συμβατικών τσιγάρων 1R6F και αερολυμάτων συμβατικών τσιγάρων 1R6F με CFPs. Μετά από έκθεση των κυττάρων H292 στα παραπάνω αερολύματα, μελετήθηκε η ενεργότητα του αντιοξειδωτικού ενζύμου της υπεροξειδικής δισμουτάσης. Τα αποτελέσματα έδειξαν επαγωγή της κυτταροτοξικότητας μόνο σε πολύ υψηλές συγκεντρώσεις αερολύματος (200 puffs/20 ml) για όλες τις γεύσεις στις 24 h και υψηλότερη στις 48 h. Η πιο κυτταροτοξική γεύση είναι η Mint. Επαγωγή της υπεροξειδικής δισμουτάσης παρατηρήθηκε στην γεύση Mango, Menthol, Mint.
Open Access
In vitro μελέτη του επουλωτικού ρόλου των παλλόμενων ηλεκτρομαγνητικών πεδίων
Περαρή, Παναγιώτα; Perari, Panagiota
Τμήμα Φαρμακευτικής (ΜΔΕ)
Ο κυτταρικός πολλαπλασιασμός και η μετανάστευση είναι θεμελιώδεις κυτταρικές λειτουργίες, απαραίτητες στην επούλωση και στην αναγέννηση των ιστών. Στα οστά η επούλωση είναι συχνά μία επίπονη διαδικασία, η οποία δυσχεραίνει την ποιότητα ζωής των ασθενών για μεγάλο χρονικό διάστημα. Ένα σημαντικό πρόβλημα αποτελεί η εμφάνιση αποτυχίας ενώσεως των κατεαγότων άκρων με αποτέλεσμα την συνεχή αναζήτηση θεραπευτικών μεθόδων επαγωγής του κυτταρικού πολλαπλασιασμού και της μετανάστευσης, με ταυτόχρονη ελάττωση της χρόνιας φλεγμονής στο σημείο του τραύματος. Τα τελευταία χρόνια η χρήση των Παλλόμενων Ηλεκτρομαγνητικών Πεδίων (Pulsed Electromagnetic Fields, PEMFs) δείχνει ισχυρές αναλγητικές και επουλωτικές ιδιότητες. Ωστόσο, οι μοριακοί και κυτταρικοί μηχανισμοί που ενεργοποιούνται υπό την επίδραση των PEMF δεν έχουν αποσαφηνιστεί πλήρως. Στην παρούσα εργασία, χρησιμοποιήθηκε μια PEMF συσκευή με ένταση μαγνητικού πεδίου 0,5 mΤ, διαμορφούσα συχνότητα 1204 Hz και φέρουσα συχνότητα 30 kΗz. Οι στόχοι αυτής της εργασίας ήταν αρχικά η διερεύνηση των πιθανών επιδράσεων των PEMFs σε κύτταρα που προσομοιάζουν τους οστεοβλάστες. H MAP κινάση ERK1/2 η οποία παρουσίασε αυξημένη ενεργοποίηση σε κύτταρα MG-63 μετά από έκθεση 15 λεπτών. Επιπροσθέτως, διερευνήθηκε το ποσοστό της βιωσιμότητας των κυττάρων, η πιθανή κυτταροτοξικότητα και ο χρόνος επούλωσης σε μία προσομοίωση έλκους δι’ αμυχής (scratch wound assay), δίχως όμως να οδηγούν σε κάποιο συμπέρασμα.
Open Access
In vitro συγκριτική μελέτη χορήγησης καπνού τσιγάρου και ατμού προϊόντων μειωμένου κινδύνου στην ανάπτυξη της ηλικιακής εκφύλισης ωχράς κηλίδας
Καρανάσιος, Γεώργιος; Karanasios, Georgios
Τμήμα Φαρμακευτικής (ΜΔΕ)
Η ηλικιακή εκφύλιση ωχράς κηλίδας (ΗΕΩΚ) είναι η τρίτη συχνότερη αιτία ολικής τύφλωσης. Αναμένεται ότι μέχρι το 2040 περισσότεροι από 300 εκατομμύρια άνθρωποι παγκοσμίως θα βρεθούν αντιμέτωποι με την ασθένεια. Πέρα από την φυσική γήρανσης, μια σειρά από άλλους παράγοντες θεωρούνται πιθανοί επαγωγής της νόσου, μεταξύ των οποίων το κάπνισμα και η πλούσια σε λίπη διατροφή. Ανάμεσά τους το κάπνισμα έχει αποδειχθεί ο πιο σημαντικός, με τους καπνιστές να εμφανίζουν ως και 4 φορές μεγαλύτερη πιθανότητα ανάπτυξης ΗΕΩΚ και τα πρώτα συμπτώματα τις νόσου εμφανίζονται νωρίτερα κατά μία δεκαετία. Ο σκοπός της παρούσας μελέτης είναι διερευνηθεί αν τα προϊόντα ατμιζόμενου καπνού και τα ηλεκτρονικά τσιγάρα θα μπορούσαν να έχουν παρόμοιες επιδράσεις στην ανάπτυξη της ΗΕΩΚ. Τα κύτταρα του μελάγχρου επιθηλίου ARPE-19 χρησιμοποιήθηκαν ως μοντέλο όπου κύτταρα της συγκεκριμένης κυτταρικής σειράς εκτέθηκαν σε εμπλουτισμένο θρεπτικό από καπνό ή ατμό. Τ εμπλουτισμένο θρεπτικό παρασκευάστηκε με τη χρήση των μηχανών LM4e και LM1 της εταιρείας Borgwaldt, χρησιμοποιώντας το πρωτόκολλο Health Canada Intense. Αρχικά, στα εμπλουτισμένα θρεπτικά έγινε έλεγχος για την συγκέντρωσή τους σε νικοτίνη μέσω UPLC-MS. Στη συνέχεια, μετά από έλεγχο για την επίδραση του θρεπτικού στη βιωσιμότητα μεταξύ δόσεων από 100% έως 0,5%, η δόση του 5% επιλέχθηκε για περαιτέρω μελέτη. Σε αυτή την συγκέντρωση το συμβατικό τσιγάρο φάνηκε να είναι το πιο επιβλαβές, καταφέρνοντας να αυξήσει τα επίπεδα της caspase-3 και της πρωτεΐνης Bax, αυξάνοντας την απόπτωση. Τα ίδια αποτελέσματα ακολούθησαν και στους δείκτες κυτταρικής γήρανσης p16 και p21. Τέλος, μετρήθηκε η αντιοξειδωτική ικανότητα της SOD και της ανηγμένης γλουταθειόνης, δείχνοντας ανεβασμένα επίπεδα οξειδωτικού στρες και στα 3 προϊόντα, με το συμβατικό τσιγάρο πάλι να έχει την μεγαλύτερη επίπτωση στην οξειδωτική ισορροπία.
Open Access
In vitro τοξικολογική μελέτη της επίδρασης προϊόντων νικοτίνης στην κυτταρική σειρά α549 του ανώτερου πνευμονικού επιθηλίου
(2022-11-01) Κότσιρα, Μαρία Χαρίκλεια; Kotsira, Maria Charikleia
Τμήμα Φαρμακευτικής (ΜΔΕ)
Καθώς χιλιάδες υγρά αναπλήρωσης ηλεκτρονικών τσιγάρων (e-cigarette) συνεχίζουν να σκευάζονται και να διανέμονται, υπάρχει μια αυξανόμενη ανάγκη κατανόησης της κυτταροτοξικότητας των αρωματικών χημικών ουσιών και των διαλυτών που χρησιμοποιούνται σε αυτά τα προϊόντα για να διασφαλιστεί ότι είναι ασφαλή. Ο σκοπός αυτής της μελέτης είναι η σύγκριση της κυτταροτοξικότητας των υγρών/διαλυτών αναπλήρωσης της συσκευής ηλεκτρονικού τσιγάρου JUUL, μέσω της παραγωγής αερολυμάτων, χρησιμοποιώντας in vitro καλλιέργειες πνευμονικών κυττάρων. Οι συσκευές τύπου JUUL είναι επί του παρόντος η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μορφή ENDS στους νέους στις ΗΠΑ. Σε αντίθεση με τη νικοτίνη ελεύθερης μορφής που περιέχεται στα τσιγάρα και σε άλλα ENDS, το JUUL περιέχει υψηλά επίπεδα άλατος νικοτίνης, του οποίου οι κυτταρικές και μοριακές επιδράσεις στα κύτταρα του πνεύμονα είναι σε μεγάλο βαθμό άγνωστες. Στην παρούσα μελέτη, αξιολογήθηκε η in vitro τοξικότητα των αερολυμάτων από διαφορετικές γεύσεις JUUL, Rich Tobacco, Golden Tobacco, Mint, Menthol, Alpine και Mango, περιεκτικότητας νικοτίνης 18%, στην κυτταρική σειρά ανθρώπινων πνευμονικών επιθηλιακών κυττάρων Α549. Μελετήθηκε η κυτταροτοξικότητα και η επίδραση τους στην ενεργότητα του αντιοξειδωτικού ενζύμου της Υπεροξειδικής Δισμουτάσης. Τα αποτελέσματα έδειξαν μικρή επαγωγή της κυτταρικότητας μόνο σε πολύ υψηλές συγκεντρώσεις αερολύματος (200 puffs/30 ml) για όλες τις γεύσεις στις 24 h και υψηλότερη στις 48 h. Επαγωγή της υπεροξειδικής Δισμουτάσης παρατηρήθηκε μόνο στην γεύση Mint.
Open Access
In vivo μελέτη της αντιοξειδωτικής δράσης των στύλων του Crocus sativus
(2009-03-30T06:20:09Z) Δημακοπούλου, Ανδριάνα; Λάμαρη, Φωτεινή; Κορδοπάτης, Παύλος; Γεωργακόπουλος, Κωνσταντίνος; Λάμαρη, Φωτεινή
Τμήμα Φαρμακευτικής (ΜΔΕ)
Στόχος της παρούσας μελέτης ήταν να διερευνηθεί η επίδραση αρχικά του σεληνιώδους νατρίου και κατόπιν του εκχυλίσματος των στύλων του Crocus sativus στον καταρράκτη, καθώς και σε βιοχημικές παραμέτρους του φακού, του ήπατος και διαφορετικών εγκεφαλικών περιοχών νεογνών επίμυων. Συγκεκριμένα, προσδιορίστηκε η αντιοξειδωτική ικανότητα και η συγκέντρωση του περιεχόμενου ασκορβικού οξέος του φακού, του ήπατος, του εγκεφαλικού φλοιού και της παρεγκεφαλίδας, ενώ μελετήθηκε και η υπεροξείδωση λιπιδίων των παραπάνω περιοχών. Επιπλέον, πραγματοποιήθηκε και συγκριτική μελέτη των εγκεφαλικών περιοχών των επίμυων-μαρτύρων ως προς την αντιοξειδωτική τους ισχύ και την απόκρισή τους στο οξειδωτικό στρες.
Open Access
In vivo φαινοτυπικός έλεγχος της επίδρασης φαρμακολογικής αναστολής του υποδοχέα της πλειοτροπίνης RPTPβ/ζ στο μοντέλο zebrafish
Κατράκη Παύλου, Σταματική; Παπαδημητρίου, Ευαγγελία; Μπέης, Δημήτριος; Τοπούζης, Σταύρος; Katraki Pavlou, Stamatiki
Τμήμα Φαρμακευτικής (ΜΔΕ)
Ο σχηματισμός ενός λειτουργικού καρδιαγγειακού συστήματος κατά την εμβρυική ανάπτυξη εξαρτάται από δύο μηχανισμούς, την μορφογένεση και την αγγειογένεση. Η μορφογένεση είναι υπεύθυνη για τον σχηματισμό ενός πρωτογενούς αγγειακού δικτύου, από το οποίο θα σχηματιστούν μετέπειτα τα νέα αγγεία κατευθυνόμενα από τους αγγειογενετικούς μηχανισμούς. Η αγγειογένεση αποτελεί ένα ιδιαίτερο φαινόμενο και λαμβάνει χώρα στην εμβρυική ανάπτυξη αλλά και στην ενήλικη ζωή, σε φυσιολογικές διαδικασίες και σε ποικίλες παθολογικές καταστάσεις, όπως ο καρκίνος. Η ανάπτυξη των αγγείων εξαρτάται από μια πληθώρα μορίων, σηματοδοτικών μονοπατιών και αυξητικών παραγόντων. Ο υποδοχέας με δράση φωσφατάσης τυροσίνης RPTPβ/ζ (RPTPβ/ζ) και οι προσδέτες αυτού PTN και MK, συμμετέχουν ενεργά στην ρύθμιση της αγγειογένεσης και έχουν συσχετιστεί με πολλές νεοπλασίες και διαταραχές του κεντρικού νευρικού συστήματος. Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε η επίδραση της αναστολής του RPTPβ/ζ in vivo, εστιάζοντας στην ανάπτυξη της καρδιάς και της αγγειογένεση κατά τα πρώτα εμβρυικά στάδια του μοντέλου zebrafish. Για τον σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκαν δύο συνθετικά πεπτίδια της πλειοτροπινής (ένα αντίστοιχο της ανθρώπινης PTN και ένα αντίστοιχο της PTN του zebrafish), που διαθέτουν ικανότητα πρόσδεσης στο εξωκυτταρικό τμήμα του υποδοχέα, και ενός μικρομοριακού αναστολέα εκλεκτικού για την αναστολή του ενεργού κέντρου της φωσφατάσης του RPTPβ/ζ. Τα αποτελέσματά μας έδειξαν ότι το συνθετικό πεπτίδιο PTN97-110, που αντιστοιχεί στη PTN του zebrafish, επηρεάζει την ρύθμιση της αγγειογένεσης, αλλάζοντας το μοτίβο ανάπτυξης των αγγείων και την εκβλάστηση νεών αγγειακών προεκτάσεων. Αντίθετα, ο αναστολέας MY10 δεν μεταβάλει την μορφογένεση και την αγγειογένεση κατά τα πρώτα στάδια της ανάπτυξης των εμβρύων. Ωστόσο, η αναστολή της δράσης της φωσφατάσης τυροσίνης του υποδοχέα RPTPβ/ζ, μέσω του MY10, φαίνεται να επηρεάζει την καρδιακή ανάπτυξη κατά τα πρώτα αναπτυξιακά στάδια. Συμπερασματικά, τα δεδομένα της εργασίας αυτής υποστηρίζουν ότι υπάρχει πιθανή συσχέτιση του υποδοχέα RPTPβ/ζ με μηχανισμούς που ρυθμίζουν την ανάπτυξη της καρδιάς και παράλληλα, το εξωκυτταρικό και το ενδοκυτταρικό άκρο του υποδοχέα RPTPβ/ζ πιθανόν να εμπλέκονται σε διαφορετικές λειτουργίες του υποδοχέα.
Open Access
Intracellular trafficking and excretion of PEGylated polymer-based nanoparticles in macrophages
Barbieri, Beatriz
Τμήμα Φαρμακευτικής (ΜΔΕ)
Despite the increased interest in the application of nanoparticles (NPs) in medicine, nanotherapeutics still often suffer from a poor pharmacokinetic profile with a short half-life in blood. This is caused by the interactions between NPs and macrophages within the reticuloendothelial system. Macrophages sequester NPs from the bloodstream and hamper their therapeutic action. Aiming to formulate NPs with superior pharmacokinetic profile, Spago Nanomedical has developed proprietary PEGylated polymeric NPs with a diameter of 31 nm and a zeta potential of -1.33 mV. Although the pharmacokinetic profile of Spago’s NPs is considered very good, there is still some degree of macrophage uptake. Therefore, this study aimed to determine the uptake mechanism of NPs by RAW 264.7 murine macrophages, monitor NPs intracellular trafficking, and dissect the process of NP cellular excretion. Our results revealed that Spago’s proprietary NPs are endocytosed by RAW 264.7 murine macrophages mainly via scavenger receptor A in a clathrin-dependent manner. Once internalized, they are delivered to early endosomes, reaching the lysosomes at the end of its intracellular trafficking. After 24 h, about 30% of the NPs were eliminated by the macrophages. This work revealed the NP biofate in RAW murine macrophages. Comprehending how NPs are internalized and further processed by phagocytic cells contributes to the design of drug delivery systems with improved efficacy.