Karakterizacija molekularnih osnova zaštitnog efekta egzopolisaharida laktobacila u modelu DA pacova izloženih produženom delovanju kadmijuma(II) : doktorska disertacija
Mutić, Jelena
Lozo, Jelena, 1974-
Živković, Milica, 1980-
Mirkov, Ivana, 1969-
Jovčić, Branko, 1979-
Cadmium, a widespread toxic metal, causes numerous negative health effects, leading to the urgentneed to find adequate protection. The known ability of some lactobacilli to interact with metals isincreasingly attributed to the presence of the surface exopolysaccharides (EPS). It has been shownthat EPS could form complexes with cadmium ions in aqueous solution. However, the possiblemechanisms of the EPS-mediated protection in organisms are not known. Among the otherscandidates from our laboratory collection (BGLMM), EPS-AN8, derived from the strainLactiplantibacillus plantarum BGAN8, stood out. In silico analysis of the genetic backgroundresponsible for EPS-AN8 biosynthesis and characterization of the physicochemical propertiesindicated that EPS-AN8 is the heteropolysaccharide with a putative high affinity for bindingcadmium. In vitro assays showed that EPS-AN8 protects intestinal epithelial cells from thedeleterious effect of cadmium, by lowering the parameters of oxidative stress and inflammation incells, and maintaining intercellular junctions. For the general population, the main source of cadmiumis diet. Orally given EPS-AN8, and exposure of rats to prolonged, oral intake of lower (5 mg/L) andhigher (50 mg/L) dose of cadmium(II) resulted in decreased body burden of this metal, lowered levelof histological damages in the duodenum, the liver and the kidneys and reduced parameters ofoxidative stress and inflammation. Additionally, EPS-AN8 led to less pronounced cadmium inducedchanges of the duodenal microbiota composition. The possible mechanisms of the EPS-AN8established protection may be based on its enormous capacity to adsorb cadmium ions and/or its directeffect to mitigate cadmium-provoked damages.
Kadmijum, široko rasprostranjen toksičan metal, izaziva brojne negativne zdravstvene efekte zbogčega je neophodno naći adekvatne načine zaštite od dejstva ovog metala. Poznato svojstvo nekihlaktobacila da interaguju sa metalima se sve češće pripisuje prisustvu egzopolisaharida (EPS) napovršini ćelije za koji je pokazano da može da formira komplekse sa jonima kadmijuma u vodenomrastvoru. Međutim, mehanizmi zaštitnog dejstva EPS na organizme nisu poznati. Među obećavajućimkandidatima iz naše laboratorijske kolekcije (BGLMM), se istakao EPS-AN8, izolovan i prečišćen izsoja Lactiplantibacillus plantarum BGAN8. In silico analiza genetičkih determinanti odgovornih zabiosintezu EPS-AN8 i detaljna karakterizacija fizičko-hemijskih osobina je ukazala da je reč oheteropolisaharidu sa potencijalno visokim afinitetom za vezivanje kadmijumovih jona. Ispitivanjain vitro su pokazala da EPS-AN8 štiti intestinalne epitelne ćelije od negativnog dejstvakadmijuma(II), tako što snižava parametre oksidativnog stresa i inflamacije u ćelijama, i čuvameđućelijske veze. S obzirom da su, za opštu populaciju, glavni izvori kadmijuma hrana i piće,ispitivanje in vivo zaštitnih efekta EPS-AN8 je praćeno u pacovima koji su paralelno izloženiproduženom, oralnom unosu niže (5 mg/L) i više (50 mg/L) doze jona kadmijuma. Pri unosu EPS-AN8 zabeleženo je smanjeno deponovanje metala u tkivima, ublažavanje histoloških oštećenjaduodenuma, jetre i bubrega, kao i sniženi parametri oksidativnog stresa i inflamacije u duodenumu.Dodatno, primećene su i slabije izražene promene u sastavu mikrobiote duodenuma karakterističneza oralnu izloženost kadmijumu(II). Pretpostavljeni mehanizmi uspostavljene zaštite mogu bitibazirani na ogromnom kapacitetu EPS-AN8 za vezivanje kadmijumovih jona i/ili njegovim direktnimeffektom na ublažavanje oštećenja izazvanih kadmijumom.
Biologija - Molekularna biologija prokariota / Biology - Molecular biology of prokaryotes Datum odbrane:
srpski
2023
Ovo delo je licencirano pod uslovima licence
Creative Commons CC BY-NC-ND 3.0 AT - Creative Commons Autorstvo - Nekomercijalno - Bez prerada 3.0 Austria License.
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/at/legalcode
OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Molekularna biologija
kadmijum, egzopolisaharidi laktobacila, oksidativni stres, inflamacija, intestinalna barijera, mikrobiota duodenuma
577.2:579.864(043.3)
OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Molekularna biologija
cadmium, exopolysaccharides from lactobacilli, oxidative stress, inflammation, intestinal barrier, duodenal microbiota