In silico ispitivanje efekata gentamicina na lizozomalnu razgradnju lipida i transportni sistem između lizozoma i glatkog endoplazmatskog retikuluma

Nikola Mitovic; Svetolik Spasic; Nikola Jovanovic; Marija Stanojevic; Jovana Paunovic Pantic; Sanjin Kovacevic; Drasko Gostiljac; Vladimir  Jovicic; Jelena Jevtovic; Jelena Nesovic Ostojic

doi:10.5937/medi0-66721

Nikola Mitovic Univerzitet u Beogradu, Medicinski fakultet, Institut za patološku fiziologiju „Ljubodrag Buba Mihailović“, Beograd, Srbija
Svetolik Spasic Univerzitet u Beogradu, Medicinski fakultet, Institut za patološku fiziologiju „Ljubodrag Buba Mihailović“, Beograd, Srbija
Nikola Jovanovic Univerzitet u Beogradu, Medicinski fakultet, Beograd, Srbija
Marija Stanojevic Univerzitet u Beogradu, Medicinski fakultet, Institut za patološku fiziologiju „Ljubodrag Buba Mihailović“, Beograd, Srbija
Jovana Paunovic Pantic Univerzitet u Beogradu, Medicinski fakultet, Institut za patološku fiziologiju „Ljubodrag Buba Mihailović“, Beograd, Srbija
Sanjin Kovacevic Univerzitet u Beogradu, Medicinski fakultet, Institut za patološku fiziologiju „Ljubodrag Buba Mihailović“, Beograd, Srbija
Drasko Gostiljac Univerzitet u Beogradu, Medicinski fakultet, Beograd, Srbija; Univerzitetski klinički centar Srbije, Klinika za endokrinologiju, dijabetes i metaboličke bolesti, Beograd, Srbija
Vladimir Jovicic Univerzitet u Beogradu, Medicinski fakultet, Beograd, Srbija; Univerzitetski klinički centar Srbije, Klinika za kardiohirurgiju, Beograd, Srbija
Jelena Jevtovic Univerzitetski klinički centar Srbije, Klinika za gastroenterohepatologiju, Beograd, Srbija
Jelena Nesovic Ostojic Univerzitet u Beogradu, Medicinski fakultet, Institut za patološku fiziologiju „Ljubodrag Buba Mihailović“, Beograd, Srbija

DOI: https://doi.org/10.5937/medi0-66721

Ključne reči: gentamicin, nefrotoksičnost, ototoksičnost, fosfolipidoza, molekularni doking

Sažetak

Uvod: Gentamicin je aminoglikozidni antibiotik sa ograničenom kliničkom upotrebom zbog pratećih neželjenih efekata grupisanih u dve velike grupe: nefrotoksičnost i ototoksičnost. Oštećenja nastala gentamicinom se vremenom akumuliraju i finalno dovode do smrti ćelija. U bubregu najvise su zahvaćene ćelije proksimalnih tubula, a u unutrašnjem uhu senzorne ćelije. Jedan od pretpostavljenih mehanizama toksičnosti je fosfolipidoza, poremećaj u kome dolazi do povećane akumulacije fosfolipida u ćeliji.

Cilj: Cilj našeg rada je in silico utvrđivanje mehanizma dejstva gentamicina u nastanku fosfolipidoze na osnovu interakcije sa ključnim proteinima odgovornim za transport lipida između glatkog endoplazmatskog retikuluma i kasnih endozoma kao i enzima koji učestvuju u razgradnji lipida.

Materijal i metode: U KEGG bazi smo definisali target proteine, a u Human Atlas bazi pratili

njihove profile ekspresije i tkivne specifičnosti. Finalne kriterijume ispunjavalo je 9 proteina koje smo dalje ispitivali u AutoDock Vina programu, molekularnim dokingom.

Rezultati: Većina ispitanih proteina se eksprimira u visokoj stopi u bubregu i odgovarajućim strukturama centralnog nervnog sistema. Rezultati dokinga su pokazali da je interakcija ORP1L proteina i gentamicina imala najnižu vrednost Gibsove slobodne energije i iznosila je -8,1 kCal/mol, dok je za protein STARD3 vrednost Gibsove slobodne energije bila najviša iznosila je -5,2kCal/mol. Aminokiselinske sekvence za koje se gentamicin vezivao na ispitivanim proteinima su bile slične u okviru istih familija proteina.

Zaključak: Gentamicin u in silico uslovima ostvaruje interakcije sa proteinima koji učestvuju u lizozomalnoj degradaciji lipida i transportu između lizozoma i glatkog endoplazmatskog retikuluma.