A ciklodextrinek széles körben alkalmazott segédanyagok. Különböző iparágak, mint például a gyógyszer-, élelmiszer-, kozmetikai-, diagnosztikum-, robbanószer- és a műanyagipar is különféle módon használja fel ezen segédanyagokat. A ciklodextrineket főként a gyógyszer-és élelmiszeriparban alkalmazzák oldékonyság növelésre, a biológiai hasznosíthatóság növelésére, stabilizálásra, valamint a kellemetlen ízek elfedésére és az irritáló hatások csökkentésére.PhD értékezésem céljául tűztük ki, a különböző ciklodextrin származékok celluláris és intracelluláris hatásainak vizsgálatát Caco-2 intesztinális epitél és HeLa méhnyakrák sejtvonalon. Célunk volt a különböző fluoreszcens festékkel (fluoreszceinnel és rhodaminnal) jelölt hidroxi-propil-béta (HPBCD) és random metilezett béta ciklodextrin (RAMEB) származékok celluláris internalizációjának vizsgálata, az endocitózis mechanizmusának pontosabb felderítése különböző gátlószerek alkalmazásával. Mindemelett célul tűztük ki a ciklodextrinek intracelluláris hatásainak vizsgálatát, mint az NF-kappaB útvonalra és autofágiára gyakorolt hatásuk, valamint a sejtekben található lizoszómák vizsgálatát. A ciklodextrink sejten belüli sorsa eddig kevéssé felderített, ezért fontosnak tartottuk az endocitózist követő történések tanulmányozását és összehasonlítását két különböző sejtvonalon. Kutatómunkám másik célja ciklodextrin polimer származékok siRNS hordozóképességének vizsgálata Caco-2 intesztinális epitél sejteken. Az ismert, hogy a ciklodextrinek ednocitózissal felvételre kerülnek a sejtekbe, illetve, hogy nagyméretű molekulákat is képesek komplexálni, ezáltal bejuttatni a sejtekbe, ahol különböző biológiai hatásokat válthatnak ki. Ezért a makromolekulák komplexálásának és endocitózisának vizsgálatára az siRNS-t választottuk, mellyel későbbi vizsgálataink során a GAPDH és Pgp expressziójára gyakorolt hatását szeretnénk vizsgálni. Ehhez különböző mólarányú poliplexeket képezünk GAPDH siRNS-sel és vizsgáljuk a poliplex tulajdonságait dinamikus fényszórás fotometriával, valamint celluláris internalizációját konfokális mikroszkópos technikával.

Cyclodextrins are high molecular weight, hydrophilic, cyclic, non-reducing oligosaccharides, applied as excipients in drug formulations to increase water solubility, to engineer new delivery systems and to modulate bioavailability of lipophilic drugs. The pharmaceutical and the food industry also use cyclodextrins to mask unpleasant flavor, reduce irritant effects and for stabilization. In addition to these two industries, the cosmetics, diagnostics, explosives, and plastic industries use these excipients in a variety of ways. Recently, these molecules are extensively used as active pharmaceutical ingredients and in biomedical technologies. The aim of my doctoral research was to reveal the consequences of the cellular internalization of cyclodextrins and to investigate the siRNA carrying capacity of different cyclodextrin polymers. In the first part we aimed to investigate the cellular internalization and the intracellular effects of β-cyclodextrin derivatives on Caco-2 intestinal epithelial cells and to examine and to compare the above-mentioned effects on HeLa human cervix epithelioid cells. Our purposes were: to investigate and to compare the cellular internalization of fluorescein (FITC) and rhodamine (Rho) labeled hydroxy-propyl-beta- (HPBCD) and random methyl-beta-cyclodextrin (RAMEB).to reveal the more precise mechanism of endocytosis, to study the impact of the internalization of these cyclodextrin derivatives, to examine the possible activation of nuclear factor- κB (NF- κB) pathway, to investigate the autophagy, and the localization of these cyclodextrin derivatives in autophagosomes, to study the localization of HPCD and RAMEB in lysosomes. In the second part we aimed to examine the siRNA carrying capacity of two cyclodextrin polymers. Our objectives were: to formulate polyplexes in different molar ratios and investigate their properties, to examine the cellular internalization of these polyplexes.