Krążące we krwi małe niekodujące RNA jako biomarkery statusu reprodukcyjnego i jakości gamet sandacza, wpływ diety ketogenicznej na metabolizm i procesy rozrodcze, a także wpływ dodatków do żywności zawierających fosfor na kondycję jelitową i metaboliczną organizmu. Na zbadanie tych trzech tematów badawczych naukowcy z naszego Instytutu otrzymali właśnie granty z Narodowego Centrum Nauki w ramach konkursów OPUS 26, SONATA 19 i OPUS 25.
OPUS 26 to konkurs przeznaczony dla naukowców na wszystkich etapach kariery naukowej. Tym razem do NCN w panelu Nauk o Życiu wpłynęło 631 wniosków, z czego finansowanie otrzymało 91, co daje wskaźnik sukcesu na poziomie 14,4%.
Kierownikiem projektu jest dr hab. Joanna J. Nynca z Zespołu Biologii Gamet i Zarodka.
– Głównym celem projektu jest szczegółowe zbadanie zmian w profilu krążących we krwi sncRNA we krwi sandacza w ciągu dwóch kolejnych cykli reprodukcyjnych (I cykl – ryby dziewicze oraz II cykl – ryby doświadczone rozrodczo) i ich potencjalnego wykorzystania do monitorowania statusu reprodukcyjnego oraz powiązania z jakością gamet, zarówno u samic jak i samców – tłumaczy dr hab. Joanna J. Nynca.
Kwota dofinansowania to 3 023 579 zł.
Konkurs SONATA 19 jest z kolei skierowany do badaczek i badaczy ze stopniem doktora i ma na celu wsparcie osób rozpoczynających karierę̨ naukową w prowadzeniu innowacyjnych badań. W tej edycji w panelu Nauk o Życiu złożono 392 wnioski, z czego finansowanie otrzymało 61 (wskaźnik sukcesu to 15,5%).
– Sposób, w jaki się odżywiamy ma wpływ na nasz metabolizm, ale także reguluje nasze procesy rozrodcze. W związku z tym powstaje pytanie – czy dieta ketogeniczna, poprzez zmiany w metabolizmie, może wpływać na procesy rozrodcze oraz na dynamikę procesów epigenetycznych zachodzących w oocytach i czy niesie to skutki dla potomstwa? W celu odpowiedzi na to pytanie zaplanowaliśmy doświadczenia naukowe z udziałem zwierząt, które poddane zostaną diecie ketogenicznej. Badany będzie wpływ tej diety na metabolizm oraz na procesy rozrodcze samic szczurów. Sprawdzimy, czy dieta ketogeniczna wpływa na jakość komórek jajowych oraz czy zmiany epigenetyczne, które może wywoływać w tych komórkach mogą być przekazywane potomstwu i wpływać na jego zdrowie – wskazuje dr Piotr Kaczyński.
– Realizacja niniejszego projektu pomoże określić, jaką rolę dodatki do żywności zawierające fosfor odgrywają w zdrowiu i chorobie oraz zweryfikować ich bezpieczne poziomy w diecie i zagrożenia wynikające z ich regularnego spożywania. Zaplanowane badania pomogą także wytłumaczyć skomplikowane mechanizmy, za pośrednictwem których dodatki do żywności zawierające fosfor wpływają na kondycję jelitową i metaboliczną organizmu – zapowiada dr hab. Adam Jurgoński, prof. IRZiBŻ PAN.
Dr Maria Guzewska z naszego Instytutu otrzymała Nagrodę im. prof. Władysława Bielańskiego, przyznawaną – raz na cztery lata – przez Towarzystwo Biologii Rozrodu. Doceniono jej cykl prac eksperymentalnych dotyczących badań nad pęcherzykami zewnątrzkomórkowymi, które są kluczem do powodzenia dialogu zarodek-matka na wczesnych etapach ciąży.
Wspomniane pęcherzyki zewnątrzkomórkowe (EVs) to nanostruktury pokryte błoną, wydzielane przez wszystkie typy komórek, które w ostatnim czasie zdobyły uznanie jako istotny element komunikacji międzykomórkowej, przyciągając uwagę wielu zespołów naukowych i badaczy na całym świecie.
Docenione badania dr Marii Guzewskiej dotyczyły określenia roli sygnałów zarodkowych (estradiolu i prostaglandyny E2) oraz mikroRNA w procesie biogenezy tych pęcherzyków. Innymi słowy, mowa tu o wpływie pewnych czynników na regulację całego skomplikowanego procesu powstawania EVs.
W swoich pracach naukowczyni po raz pierwszy wykazała, że sygnały zarodkowe są kluczowymi modulatorami procesu biogenezy i uwalniania EVs, a dzieje się to na styku komórek trofoblastu zarodka i błony śluzowej macicy matki.
Tematyka badawcza podjęta przez dr Marię Guzewską wpisuje się w światowe trendy badawcze, których celem jest wykorzystanie EVs jako biomarkerów w celu monitorowania procesów fizjologicznych oraz wykrywania stanów patologicznych występujących podczas ciąży.
Prace zostały opublikowane w ubiegłym roku i obejmują wyniki kompleksowych badań prowadzonych na trzech różnych poziomach eksperymentalnych (ex vivo, in vitro i in silico) oraz zawierają opracowanie nowych procedur analitycznych.
W diagnostyce miażdżycy nie wystarczy tylko określenie stężenia „złego” cholesterolu. Przydatne jest również sprawdzenie jego „utlenionej wersji”, powiązanej ze stresem oksydacyjnym. Innowacyjny biosensor, który pozwala na jednoczesny pomiar obu tych istotnych wskaźników opracowali naukowcy z Zespołu Biosensorów IRZiBŻ PAN .
– Miażdżycowa choroba naczyń krwionośnych to szeroka grupa zaburzeń, dlatego wykrycie jednego biomarkera nie jest wystarczające do prawidłowej diagnozy i monitorowania tej choroby. Wśród możliwych rozwiązań tego problemu jest multipleksowe wykrywanie kilku biomarkerów w pojedynczej analizie, co nam udało się uzyskać w postaci opracowanego biosensora – podkreśla dr hab. Iwona Grabowska, liderka Zespołu Biosensorów w Instytucie Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie.
DWA BIOMARKERY NA RAZ
Zadaniem tych biosensorów (czyli urządzeń analitycznych, w skład których wchodzi m.in. biologicznie aktywny materiał) jest jednoczesny pomiar stężenia lipoproteiny o niskiej gęstości (LDL – tzw. „zły” cholesterol) oraz jej „utlenionej wersji” (MDA-LDL).
Frakcja cholesterolu LDL sama w sobie nie jest „zła”; jej zadaniem jest transport cholesterolu z wątroby do mięśni naszego organizmu. Jeśli jednak występuje w nadmiarze, powoduje odkładanie się cząsteczek cholesterolu w tętnicach, co może prowadzić do miażdżycy.
Z kolei MDA-LDL to utlenione cząstki cholesterolu LDL, które w takiej postaci stanowią dodatkowe niebezpieczeństwo dla ścianek naczyń krwionośnych. Źródłem tego procesu jest stres oksydacyjny, czyli zaburzenia równowagi między wolnymi rodnikami tlenowymi a możliwościami ich neutralizacji przez organizm.
Fundamentem nowego rozwiązania są kulki magnetyczne (a konkretnie: magnetyczne dynabeads) pokryte grupami aminowymi, stanowiące stałe podłoże dla przeciwciał. Grupy aminowe obecne na kulkach służą do tworzenia wiązań ze specyficznymi przeciwciałami i cząsteczkami redoks aktywnymi. Interakcja między specyficznymi przeciwciałami i biomarkerami skutkuje zmianami w reakcjach elektrochemicznych cząsteczek redoks, które w efekcie dają wynik dotyczący stężenia obu wskazanych biomarkerów.
– Nasze biosensory wykazują wysoką czułość, jeśli chodzi o wykrywalność, wystarczającą selektywność oraz stosunkowo dobrą stabilność. Do ewentualnego wdrożenia jeszcze długa droga, ale rozwiązanie ma potencjał do wykorzystania w prognozowaniu i diagnozowaniu miażdżycowej choroby sercowo-naczyniowej (ASCVD), która, według szacunków Światowej Federacji Serca, powoduje około jedną trzecią wszystkich zgonów na świecie – wskazuje Iwona Grabowska.
Badanie laboratoryjne za pomocą opisywanych biosensorów wykonuje się z surowicy krwi.
Biosensory mają przedrostek „bio”, co wskazuje na biologicznie aktywny materiał, czyli określoną bioaktywną molekułę np. przeciwciało, kwas nukleinowy, receptor, wirus lub mikroorganizm. – Ten bioelement musi być tak dobrany, aby łączył się z danym analitem, czyli wykrywanym składnikiem. Ich interakcja skutkuje sygnałem, który następnie jest przetwarzany przez przetwornik i daje nam wynik – tłumaczy naukowczyni.
Przetworniki mogą być różne. Do najpopularniejszych należą kolometryczne, stosowane w wielu testach powszechnie dostępnych (chodzi o te z paskiem, który się zabarwia).
Naukowcy z IRZiBŻ PAN wykorzystują jednak przetworniki elektrochemiczne, których działanie jest oparte o reakcje utleniania-redukcji (redoks). – Ten element utleniająco-redukujący, zwany znacznikiem redoks aktywnym, jest skorelowany z działaniem receptora. Gdy jego proces utlenienia-redukcji się zmienia i zachodzi proces rozpoznawania receptor-analit, powstaje sygnał. Metoda elektrochemiczna charakteryzuje się wysoką czułością, dzięki której możemy wykrywać nawet pojedyncze molekuły – wskazuje badaczka.
Innowacyjnością biosensorów badaczy z Olsztyna jest także wykorzystywanie nowoczesnych receptorów – aptamerów. Są to sekwencje DNA lub RNA, które w laboratoriach zostały tak skonstruowane, aby wiązać tylko jedną określona cząsteczkę np. jakiś konkretny antybiotyk. – Aptamery w nauce są stosowane od niedawna, stąd jeszcze tak wiele jest do poznania. Są jednak bardzo selektywne i już wiadomo, że potencjał do szerokiego zastosowania mają duży – podkreśla Iwona Grabowska.
– Ponadto, nasze biosensory są konkurencyjne cenowo w porównaniu z tymi wykorzystującymi przeciwciała, ponieważ aptamery można syntetyzować w laboratorium, a nie w organizmie żywym, gdzie produkowane są te przeciwciała, co wiąże się też z kwestiami etycznymi – dodaje badaczka.
Samo urządzenie wygląda jak mały chip. Naukowcom zależy, aby obsługa ich biosensorów była prosta, tak by każdy laik potrafił z nich skorzystać i sprawdzić, czy np. w mleku występuje antybiotyk.
Oprócz zastosowań biomedycznych, naukowcy z Olsztyna zajmują się również biosensorami do badania jakości żywności m.in. do wykrywania antybiotyków w mleku krowim i do wykrywania mykotoksyn, czyli toksyn wytwarzanych przez niektóre gatunki grzybów.
Obecnie realizowane przez nich projekty, finansowane przez Narodowe Centrum Nauki, to:
– „Ultra-czułe narzędzia do wykrywania antybiotyków jako nowa strategia kontroli leczenia i okresu karencji po antybiotykoterapii bydła”, kierowany przez dr Katarzynę Kurzątkowską-Adaszyńską
– „Metalopeptydy jako alternatywne znaczniki do konstrukcji elektrochemicznych bioczujników”, kierowany przez dr Kamilę Malecką-Baturo.
Miło nam poinformować, że zgodnie z postanowieniem z dnia 15 maja 2024 r. Prezydenta RP dr hab. Wiesław Wiczkowski otrzymał tytuł profesora nauk rolniczych w dyscyplinie technologia żywności i żywienia.
Prof. dr hab. Wiesław Wiczkowski prowadzi badania dotyczące profilu i zawartości fitozwiązków (w tym barwników) obecnych w surowcach i produktach żywnościowych, przemian tych substancji w trakcie procesów technologicznych oraz po spożyciu w organizmach ludzi i zwierząt (wchłanianie, metabolizm, wydalanie, biodostępność), w tym zdolności tych substancji do przenikania barier mózgowia. Jest kierownikiem Pracowni Metabolomiki IRZiBŻ PAN w Olsztynie, wiceprzewodniczącym Polskiego Towarzystwa Metabolomicznego i przewodniczącym Komisji Nauk o Życiu Oddziału Polskiej Akademii Nauk w Olsztynie i w Białymstoku. Uczestniczy/ł w realizacji 25 projektów, w tym 13 koordynował. Odbył staże naukowe w wiodących ośrodkach badawczych: INRA (Clemont-Ferrand/Theix, Francja) i CSIC (Madryt, Hiszpania). Jest laureatem konkursu dla wybitnego młodego naukowca organizowanego przez Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego oraz Nagrody Naukowej Oddziału Polskiej Akademii Nauk w Olsztynie i w Białymstoku w kategorii nauki biologiczne, rolnicze i medyczne. Jego dorobek naukowy obejmuje 122 oryginalnych prac badawczych i przeglądowych, w tym 114 indeksowanych w JCR.
W skali makro ciała zwierząt są już przez człowieka dobrze poznane. Gdy jednak zejdziemy poziom niżej – do skali mikro, okazuje się, jak wiele jest wciąż zagadek. W uzupełnianie tej wiedzy wkład ma dr inż. Anna Majewska z Instytutu Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie. Scharakteryzowała odkryte przed kilkoma laty białkoo nazwie SNAD1, które okazało się nowym ważnym graczem w immunologii ryb.
– Nowe białko o nazwie SNAD1z rodziny białek AID/APOBEC może zrewolucjonizować naszą wiedzę na temat odporności ryb, rzucając nowe światło na wszystkie znane dotąd mechanizmy, którymi ryby posługują się do zwalczania patogenów i przystosowywania się do życia w swoim środowisku. Jest to też potencjalne narzędzie do szybkiego wykrywania chorób u ryb oraz do monitorowania ich dobrostanu – podkreśla dr inż. Anna Majewska z Zakładu Biologii Gamet i Zarodka IRZiBŻ PAN w Olsztynie.
Białko SNAD1 zostało odkryte w 2018 roku (początkowo pod inną nazwą) przez dr hab. Mariolę Dietrich, również z IRZiBŻ PAN. Odkrycie to zaowocowało dalszymi badaniami, które prowadziła dr inż. Anna Majewska we współpracy z naukowcami z Instytutu Chemii Bioorganicznej PAN z Poznania oraz Uniwersytetu Medycyny Weterynaryjnej z Hanoweru (Niemcy).
Białko to należy do interesującej grupy białek mutujących kod genetyczny. – W toku ewolucji rozwinął się cały szereg różnych mechanizmów, które mogłyby naprawiać błędy (mutacje) w naszym DNA lub RNA. A ta grupa białek robi odwrotnie: ona te mutacje powoduje! Jednak tak zmienia informację genetyczną w kwasach nukleinowych, aby doprowadzić do powstania specyficznych przeciwciał, które będą zdolne do atakowania czy unieszkodliwiania wirusów albo bakterii – tłumaczy badaczka.
Dzieje się to w biochemicznym procesie deaminacji cytydyny do urydyny katalizowanym przez SNAD1. Deaminazy to enzymy, a cytydyna i urydyna to substancje biologiczne aktywne biorące udział w procesie metabolizmu komórkowego. Wszystko zachodzi w obrębie kwasów nukleinowych, które przechowują informację genetyczną organizmu oraz pośredniczą w produkcji białek.
Białko to występuje u różnych gatunków ryb. U karpia wykazano obecność trzynastu jego wariantów, co wskazuje na jego wielofunkcyjną rolę.
– W naszych badaniach stwierdziliśmy, że białko SNAD1 jest wrażliwe na zmianę temperatury na chłodniejszą – wówczas jego ekspresja wzrasta nawet tysiąckrotnie. Dzieje się tak również w odpowiedzi na kontakt z wirusem czy bakterią. To wskazuje, że białko to odgrywa istotną rolę w procesach immunologicznych. Jeśli więc dojdzie do zakażenia ryby bakterią czy wirusem to białko bierze udział w procesie obrony gospodarza, tak kodując geny w RNA, aby wytworzyły przeciwciało pod konkretny patogen – mówi badaczka.
W artykule, opublikowanym właśnie w czasopiśmie „Frontiers in Immunology” , badaczka wykazała, że białko SNAD1 bierze udział w procesach immunologicznych. Konieczne jest jednak jego dokładniejsze poznanie m.in. pod kątem biochemicznym. Kolejne kroki badawcze w tym kierunku są już zaplanowane.
Po dokładniejszej charakteryzacji białka SNAD1 w przyszłości mogłoby być ono wykorzystywane np. jako marker dobrostanu ryb. – Jeśli wiemy, że poziom ekspresji tego białka wzrasta w konkretnych sytuacjach to będziemy mogli od razu zareagować i zatrzymać chorobę już we wczesnym stadium. To może przyczynić się do efektywniejszej hodowli ryb oraz być potencjalnym narzędziem do leczenia różnego rodzaju chorób za pomocą inżynierii genetycznej – wskazuje Anna Majewska.
—
Badania były prowadzone w ramach projektu z konkursuNCN OPUS 22 pt. „W poszukiwaniu roli karpiowego białka aklimatyzacji do zimna 31 (Cap31) – nowy gracz w odporności ryb przeciwko mikrobom?”, którym kieruje prof. Andrzej Ciereszko – kierownik Zakładu Biologii Gamet i Zarodka IRZiBŻ PAN w Olsztynie.
W opisywanych badaniach na temat białka SNAD1 brali udział: dr Lucyna Budźko i prof. Marek Figlerowicz z Instytutu Chemii Bioorganicznej PAN oraz dr Mikołaj Adamek z Uniwersytetu Medycyny Weterynaryjnej z Hanoweru (Niemcy).
Od badań naukowych, przez innowacyjne start-upy, strategiczne pozycje w wielkich koncernach, prowadzenie restauracji po kształtowanie polityki i działalność pozarządową – kobiety w Polsce od wielu lat odgrywają kluczową rolę w rozwoju zrównoważonego sektora żywności. Projekt WE Lead Food daje im przestrzeń do współpracy, rozwoju i wzajemnej inspiracji. Kolejna edycja warsztatów odbędzie się już 11 czerwca w Warszawie.
Warsztaty WE Lead Food to flagowa i jedna z najbardziej prestiżowych inicjatyw skierowanych do kobiet w ramach programu Europejskiej Wspólnoty Wiedzy i Innowacji w obszarze żywności – EIT Food. Spotkania organizowane są w kilku krajach Europy; w Polsce odbywają się po raz trzeci. Organizatorem warsztatów WE Lead Food w Polsce jest Instytut Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności, strategiczny partner sieci EIT Food.
– Celem naszych warsztatowych spotkań jest budowa międzynarodowej społeczności wspierających się liderek, które prowadzą działania na rzecz zdrowego, bezpiecznego i zrównoważonego systemu żywności. Dajemy głos ekspertkom, które są otwarte na współpracę i gotowe do dzielenia się z innymi swoją wiedzą, doświadczeniem i wyzwaniami – mówi Iwona Kieda z Instytutu Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN, koordynatorka projektu WE Lead Food w Polsce.
Kolejne warsztaty WE Lead Food odbędą się 11 czerwca w przestrzeniach Brain Embassy przy ul. Konstruktorskiej 11 w Warszawie.
W programie znalazły się sesje: panelowa, treningowa i networkingowa, podczas których przyjrzymy się kobiecej przedsiębiorczości, jej motywacjom i wyzwaniom. Poznamy inspirujące historie kobiet, które z powodzeniem spełniają się w roli liderek w swoich organizacjach i które od lat kształtują pozytywne zmiany w sektorze żywności. Wśród nich są: Agnieszka Ziółek (CEO marki wegańskiego obuwia Agazi), Monika Gaszyńska (założycielka start-upu SERio z roślinnymi alternatywami sera) i dr hab. Monika Stanny (dyrektorka Instytutu Rozwoju Wsi i Rolnictwa PAN). Pod okiem mentorek: Olgi Kołdej i Izabeli Sałamachy zaplanujemy swoje najbliższe cele i otworzymy się na nowe możliwości, jakie daje przynależność do unikalnej sieci współpracy. Sesję networkingową poprowadzi Tatiana Frémond, przedsiębiorczyni, restauratorka, członkini Sieci Przedsiębiorczych Kobiet.
Warsztaty są bezpłatne. Liczba miejsc jest ograniczona, dlatego obowiązują zapisy: FORMULARZ ZGŁOSZENIOWY.
Program
Data: 11 czerwca
Miejsce: Brain Embassy, ul. Konstruktorska 11, 5/6 piętro, Warszawa
Szkolenie jest częścią projektu #WELeadFood finansowanego przez Europejską Wspólnotę Wiedzy i Innowacji w obszarze Żywności (EIT Food). Już dziś dołącz do sieci ekspertek i weź udział w 8-tygodniowym programie głównym, który startuje jesienią:
Witamina D reguluje pracę setek genów i dziesiątki funkcji fizjologicznych w ludzkim organizmie m.in. tych odpowiedzialnych za sprawność układu odpornościowego. Najnowsze badania wykazały, że każdy z nas inaczej reaguje na witaminę D (ma tzw. inny poziom responsywności), co przekłada się m.in. na szybsze lub wolniejsze tempo procesu starzenia się naszego organizmu.
O aktualnej wiedzy naukowej na temat witaminy D opowiada ekspert w tej dziedzinie – światowej sławy biochemik prof. Carsten Carlberg, kierownik Pracowni Nutrigenomiki w Instytucie Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie.
IRZiBŻ PAN: Najbardziej znanym działaniem witaminy D jest utrzymywanie odpowiedniego poziomu wapnia w organizmie, aby utrzymać prawidłową strukturę kości. Ale to niejedyna jej funkcja, prawda?
Prof. Carsten Carlberg: Tak. Witamina D reguluje nie tylko homeostazę wapnia, ale także naszą odporność. Jest ważna dla „treningu” naszego układu odpornościowego, tak aby działał on efektywnie w przypadku infekcji mikrobów, ale nie reagował nadmiernie w przypadku możliwych reakcji autoimmunologicznych. Jej długotrwały deficyt niedobór może więc prowadzić nie tylko do chorób kości (krzywicy u dzieci i osteomalacji u dorosłych), ale i powoduje wadliwe działanie układu odpornościowego, prowadząc m.in. do zwiększonej podatności na choroby zakaźne czy choroby autoimmunologiczne.
W jaki sposób witamina D reguluje naszą odporność?
Witamina D reguluje pracę setek genów i dziesiątki funkcji fizjologicznych w ludzkim organizmie m.in. właśnie tych odpowiedzialnych za aktywność układu odpornościowego. Znaczącą rolę odgrywa tu receptor witaminy D (ang. Vitamin D Receptor – VDR), który jest odpowiedzialny za przekazywanie odpowiedniego sygnału i następnie modulowanie ekspresji setek genów docelowych. Analiza tego procesu na poziomie molekularnym w warunkach in vivo, czyli u ludzi, jest głównym wyzwaniem dla przyszłych badań genów docelowych witaminy D.
Co wykazały dotychczasowe wyniki prowadzonych przez Pana badań?
Badania wciąż trwają, ale na podstawie dotychczasowych wyników zaproponowaliśmy podział populacji na trzy grupy pod względem poziomu reakcji organizmu na witaminę D: wysoko responsywnych, średnio responsywnych i nisko responsywnych. Wysoki poziom responsywności oznacza, że organizm potrafi maksymalnie wykorzystać działanie witaminy D (ma wysoką skuteczność odpowiedzi molekularnej na witaminę D) i że w tej grupie osób potrzeba suplementacji jest mniejsza niż u osób z grupy nisko responsywnej. Podział ten stanowił i nadal stanowi punkt wyjścia do moich kolejnych badań.
Jakich?
Między innymi przyjrzałem się zależnościom pomiędzy tym podziałem a procesami zachodzącymi na poziomie molekularnym w komórkach wrażliwych na zmianę witaminy D – w kontekście procesu starzenia się.
Starzenie się jest naturalnym i nieuniknionym procesem nagromadzenia uszkodzeń molekularnych i komórkowych, co prowadzi do wadliwych funkcji komórek, tkanek i narządów, które osłabiają całe ludzkie ciało, również pod względem immunokompetencji, czyli zdolności organizmu ludzkiego do odpowiedniego reagowania na ekspozycję na antygen. Wraz ze spadkiem ogólnej immunokompetencji podczas starzenia, maleje również względna liczba komórek odpornościowych.
Nasze badania wykazały jednak, że istnieje różnica między ludźmi tzn. część osób ma wyższy odsetek komórek odpornościowych niż średnia, a część – niższy. W związku z tym można założyć, że w pierwszej grupie tempo starzenia jest wolniejsze, a częstość występowania chorób niższa, podczas gdy w drugiej grupie należy zaobserwować przyspieszone starzenie i wyższy wskaźnik zachorowań. Idąc dalej, na tej podstawie można też założyć, że powiązanie poziomu indywidualnej reakcji organizmu na witaminę D z jego immunokompetencją odgrywa znaczącą rolę w procesie starzenia się.
Ponadto, jestem w trakcie prowadzenia badań w ramach projektu finansowanego z Narodowego Centrum Nauki pt. „Badanie mechanizmów pamięci epigenetycznej na przykładzie odpowiedzi ludzkich komórek odpornościowych na witaminę D”.
Proszę o nich opowiedzieć.
Te badania, mamy taką nadzieję, pozwolą nam odpowiedzieć na pytanie, czy rzeczy, które robimy lub doświadczamy w ciągu naszego życia mogą być przechowywane w postaci epigenomu naszych komórek. Innymi słowy, czy epigenom (czyli zestaw chemicznych modyfikacji DNA regulujących funkcje genomu) pełni funkcję pamięci o naszym stylu życia, na przykładzie witaminy D.
W Instytucie Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie pracuje Pan już dwa lata. Jest Pan założycielem kierowanej przez siebie Pracowni Nutrigenomiki. Czym jest nutrigenomika?
Żywienie jest niezbędnym elementem życia, ponieważ składa się z cząsteczek, które zaspokajają zapotrzebowanie naszego organizmu na makro- i mikroelementy. Co więcej, niektóre z tych cząsteczek bezpośrednio komunikują się z ludzkim genomem (materiałem genetycznym) i epigenomem. I właśnie ta złożona relacja stanowi istotę nutrigenomiki.
To znaczy, że dieta wpływa na organizm człowieka bardziej niż nam się wydaje?
Zdecydowanie. Codzienna komunikacja pomiędzy dietą a (epi)genomem moduluje ekspresję genów w narządach metabolicznych, takich jak tkanka tłuszczowa, mięśnie szkieletowe, wątroba i trzustka, a także w mózgu i układzie odpornościowym. Biologia komórkowa i molekularna stojąca za tymi procesami regulacji genów utrzymuje homeostazę ludzkiego organizmu, która zapobiega powstawaniu chorób niezakaźnych, takich jak otyłość, cukrzyca, choroby sercowo-naczyniowe i nowotwory.
Prowadziłem badania, które wykazały, że (epi)genom nie nadąża z adaptacją do współczesnej diety. W czasie ostatnich 50 lat życie człowieka, w tym jego dieta, zmieniło się tak radykalnie, że ogół populacji nie zdążył się jeszcze przystosować i nie radzi sobie z problemami związanymi z chorobami wynikającymi ze stylu życia, takimi jak nadwaga i otyłość, cukrzyca czy wysokie ciśnienie krwi.
Przykładowo, człowiek przez większość czasu żywił się produktami o niskiej zawartości soli, w związku z tym nasz organizm wypracował sprawny system przyswajania tej soli z naszej diety, który w zamierzchłych czasach był niezbędny, a współcześnie stwarza wiele problemów. Dzisiejsza dieta zawiera dużo soli, a jej nadmiar powoduje wysokie ciśnienie krwi, które zabija każdego roku 10 milionów ludzi na całym świecie.
Można temu zapobiec?
Oczywiście. Nasz los jest w naszych rękach – epigenetyka w większości zależy od tego, co (dobrego lub złego) robimy dla naszego organizmu. Na występowanie tych wymienionych wcześniej chorób wpływa wiele czynników środowiskowych, również nasza dieta, dlatego jeśli tylko będziemy dbali o nasze zdrowie, możemy zminimalizować ryzyko.
Na koniec przypomnijmy jeszcze najnowsze zalecenia dotyczące suplementacji witaminy D. Jakie są wytyczne ekspertów?
Głównym źródłem witaminy D dla organizmu jest synteza skórna w kontakcie z promieniowaniem UV. Dlatego też warto wystawiać naszą skórę do słońca – oczywiście pamiętając o odpowiedniej ochronie przed poparzeniem słonecznym. Zmiana stylu i trybu naszego życia m.in. spędzanie dużej ilości czasu w pomieszczeniach, przekłada się na liczne niedobory witaminy D, zwłaszcza w okresie jesienno-zimowym. Wspomóc nas może dieta, jednak nawet ta zbilansowana i zróżnicowana nie wystarczy. Dlatego w okresie jesienno-zimowym każdy powinien suplementować witaminę D, a osoby, które nie spędzają wystarczającej ilości czasu na świeżym powietrzu nawet latem, powinny suplementować witaminę D przez cały rok.
—
Więcej informacji o Pracowni Nutrigenomiki IRZiBŻ PAN w Olsztynie oraz o najnowszych badaniach zespołu ERA Chair WELCOME2 można znaleźć na stronie: https://welcome2.pan.olsztyn.pl/.
Zapraszamy do udziału w kreatywnych warsztatach z naukowcami i przedsiębiorcami, które zrealizujemy w trakcie 5 spotkań online (godziny popołudniowo-wieczorne). Czas trwania pojedynczej sesji to ok. 2 godz. zegarowe.
Do udziału w 5-tygodniowym procesie kreatywnym, w efekcie którego na rynek zostanie wprowadzony nowy produkt z kategorii mleko i produkty mleczne, poszukiwani są uczestnicy spełniający poniższe kryteria:
urodzeni między 1982 a 1994 r.,
mieszkający w województwie warmińsko-mazurskim,
odczuwający skutki narażenia na stres,
zmagający się z dodatkowymi kilogramami (nadwaga),
niewykluczający mleka i produktów mlecznych ze swojej diety,
niezwiązani zawodowo z branżą rolno-spożywczą i badaniami konsumenckimi.
Co zyskasz biorąc udział w projekcie?
kreatywny czas pod okiem naukowców i przedsiębiorców,
poczucie sprawczości i realny wpływ na ofertę produktów dostępnych w sprzedaży,
szansę na poszerzenie horyzontów z obszaru żywności i zdrowszego odżywiania,
doświadczenie w procesie opracowywania nowego produktu spożywczego,
zestaw produktów i upominków od SM Mlekpol.
Żeby wziąć udział w projekcie, należy wypełnić formularz dostępny TUTAJ.
EIT Food RIS Consumer Engagement Labs to europejska inicjatywa współtworzenia żywności, do której zapraszane są instytucje naukowe, producenci żywności i sami konsumenci. Efektem działań w latach 2019-2023 było zaprojektowanie, opracowanie i wprowadzenie na rynek 30 innowacyjnych produktów spożywczych, nad którymi pracowało 106 paneli konsumenckich z 19 europejskich krajów. Przedsięwzięcie jest realizowane przez Instytut Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie w ramach projektu „RIS Consumer Engagement Labs” Europejskiej Wspólnoty Wiedzy i Innowacji w obszarze żywności – EIT Food. Partnerem projektu jest jedna z największych polskich spółdzielni mleczarskich w Polsce – firma Mlekpol.
KONTAKT
Więcej informacji o projekcie i rekrutacji udziela Justyna Banasiak, koordynatorka projektu z ramienia IRZiBŻ PAN, e-mail: j.banasiak@pan.olsztyn.pl.
* Cały proces kreatywny zostanie zrealizowany w formie cotygodniowych spotkań online. Spotkania potrwają między 90 a 150 min. i odbędą się w godzinach popołudniowych.
Prawidłowo przebiegająca komunikacja zarodka z matką decyduje o powodzeniu ciąży. Naukowcy z Laboratorium Biologii Molekularnej IRZiBŻ PAN wykazali, że zasadniczą rolę w tym procesie odgrywają pęcherzyki zewnątrzkomórkowe.
– Z naszych badań wynika, że wymiana unikalnej populacji pęcherzyków zewnątrzkomórkowych i ich molekularnego ładunku między zarodkiem a matką jest kluczem do sukcesu implantacji zarodka i dalszego przebiegu ciąży. Wykazaliśmy bowiem, że wczesne etapy zagnieżdżenia się (implantacji) zarodka są regulowane przez wymianę pęcherzyków zewnątrzkomórkowych między zarodkiem a endometrium (błoną śluzową wyściełającą jamę macicy) – podkreśla prof. Monika Kaczmarek, która kieruje Laboratorium Biologii Molekularnej w Instytucie Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie.
Czym są te pęcherzyki zewnątrzkomórkowe (EVs)? To nanostruktury pokryte błoną, wydzielane przez wszystkie typy komórek w organizmach żywych. – W ostatnim czasie zdobyły uznanie jako istotny element komunikacji międzykomórkowej. Co więcej, w ciągu ostatniej dekady ich rola stała się szczególnie istotna w obszarze biologii rozrodu ssaków, przyciągając uwagę wielu zespołów naukowych i badaczy na całym świecie – opisuje badaczka.
Naukowcy z jej zespołu wykazali, że podczas wczesnej ciąży światło macicy obfituje w pęcherzyki zewnątrzkomórkowe, które przenoszą cząsteczki mikroRNA zdolne do regulacji ekspresji genów zaangażowanych w rozwój zarodka i organizmu (ekspresja genów to proces, podczas którego konkretna informacja genetyczna zostaje odkodowana i przekazana do „produkcji białka”).
– Pęcherzyki, po dostarczeniu do pierwotnych komórek trofoblastu, regulują geny odpowiedzialne za rozwój, jak również sygnalizację i interakcje między komórkami, w konsekwencji wpływając na proliferację (zdolność komórek do namnażania), migrację i zdolności inwazyjne komórek trofoblastu. Zatem ich rola w powodzeniu ciąży we wczesnym jej etapie jest kluczowa – wyjaśnia prof. Monika Kaczmarek.
—
Artykuł na ten temat, autorstwa zespołu naukowców pod kierunkiem prof. Moniki Kaczmarek, który został opublikowany w prestiżowym czasopiśmie dot. biologii eksperymentalnej „The FASEB Journal”, znalazł się wśród najczęściej czytanych artykułów w pierwszych 12 miesiącach od momentu publikacji.
Budowanie odporności za pomocą żywności, korzyści i zagrożenia, które wiążą się z popularnymi dietami, takimi jak low FODMAP, śródziemnomorska, ketogeniczna, DASH, roślinna, bezglutenowa, fleksitariańska – to tylko niektóre z tematów popularno-naukowej konferencji „Jak jeść by zdrowo żyć – czy każda dieta jest dla Ciebie?, która odbędzie się online już 19 i 20 kwietnia.
Konferencja jest adresowana zarówno do osób śledzących trendy żywieniowe, jak i tych, którzy po specjalną dietę sięgają w celach terapeutycznych.
Udział w konferencji jest bezpłatny, jednak wymagana jest wcześniejsza rejestracja.
13:25 Fleksitariańskie okna żywieniowe w profilaktyce i leczeniu chorób metabolicznych dr Marta Lonnie Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie
14:05 Dieta DASH – (nie)tajemny sposób do walki z nadciśnieniem i nie tylko dr Dawid Madej Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
14:45 Diety roślinne – korzyści i zagrożenia według aktualnego stanu wiedzy dr Michał Boraczyński Uniwersytet-Warmińsko-Mazurski w Olsztynie
SESJA II – 20 kwietnia 2024
9:00 Immunonutrition: sekrety odporności na talerzu dr hab. n. med. Wojciech Feleszko Warszawski Uniwersytet Medyczny
9:40 G-free – czy dieta bezglutenowa jest dla Ciebie? dr hab. Urszula Krupa-Kozak, prof. Instytutu Instytut Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie
10:20 Dieta low FODMAP – moda czy naukowo udowodniona metoda wspomagania leczenia w dolegliwościach jelitowych? dr n. med. Dagmara Bogdanowska-Charkiewicz Uniwersytet Medyczny w Białymstoku
11:00 Dieta ketogeniczna – z czym to się je? dr Natalia Drabińska Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu Instytut Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie
