Aktualności

We wnętrzu ikry znajdują się zakodowane informacje, które matka chce przekazać swojemu potomstwu, a które mogą dotyczyć np. przebytych przez nią chorób. Mechanizm ten – nazywany niegenetycznym dziedziczeniem – jest naukowcom znany, ale jeszcze nie do końca poznany. Zgłębia go dr Taina Rocha de Almeida z Instytutu Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie.

Dr Taina Rocha de Almeida jest stypendystką programu PASIFIC – programu Marie Skłodowska-Curie COFUND. Jest to konkurs stypendialny zarządzany przez Polską Akademię Nauk i współfinansowany ze środków Programu H2020 „Marie Skłodowska-Curie Actions Co-funding of regional, national and international programmes” oraz Ministerstwa Edukacji i Nauki.

Jej prace badawcze skupiają się wokół określenia, w jakim stopniu czynniki niegenetycznego dziedziczenia wpływają na zdolność adaptacyjną potomstwa (od embrionu do stadiów młodocianych) do warunków hodowlanych. Opiekunem naukowym badaczki jest dr hab. Daniel Żarski z Zespołu Biologii Gamet i Zarodka IRZiBŻ PAN.

– Wiedza ta może przydać się do poprawy hodowli ryb, ale także głębszego poznania rybiej odporności – podkreśla dr Taina Rocha de Almeida.

Celem jej obecnie trwających badań jest sprawdzenie, w jaki sposób transkryptom ikry jest powiązany z wydajnością potomstwa – poprzez zbadanie zarodków i młodych osobników dwóch odmian pstrąga tęczowego, hodowanych w Polsce.

Pstrąg tęczowy to jeden z najbardziej popularnych gatunków hodowlanych na świecie; drugi pod względem produkcji w Europie. Jak wskazuje dr Taina Rocha de Almeida, mimo rozwoju wiedzy produkcja wciąż nie jest tak wydajna jaka mogłaby być. – Kwestii utrudniających wzrost produkcji pstrąga tęczowego jest wiele, natomiast w tych badaniach skupiłam się na dwóch: wydajności potomstwa i odporności na chorobę jersinioza (ang. Enteric Redmouth), wywołanej bakterią Yersinia ruckeri, która jest jedną z najgroźniejszych chorób ryb łososiowatych, dotykającą głównie pstrąga tęczowego – tłumaczy.

Transkryptom to zestaw cząsteczek RNA w komórkach, który zmienia się w zależności od różnych czynników np. choroby. Aby zbadać transkryptom ikry (czyli informacje tam zakodowane – w tym przypadku na temat choroby jersinioza na podstawie mRNA) i jego powiązanie z wydajnością potomstwa, naukowczyni przeprowadziła cały proces – od inkubacji, poprzez okres wylęgu i wzrost ryb. Następnie podzielono ryby na dwie grupy – jedna była grupą kontrolną, a drugą zainfekowano wspomnianą bakterią Yersinia ruckeri.

Wywołana przez nią choroba powoduje zmiany w takich organach jak m.in. wątroba, śledziona i skrzela. Od zainfekowanych ryb naukowcy pobrali więc próbki tych organów, aby zbadać ekspresję znajdujących się tam genów odpowiedzialnych za odpowiedź immunologiczną.

W badaniach molekularnych ikry naukowczyni wytypowała 10 genów, które odgrywają kluczową rolę w odpowiedzi immunologicznej układu odpornościowego. Teraz porówna je z genami z pobranych tkanek. Dr Taina Rocha de Almeida w planach ma również analizę cząsteczek mikroRNA, proteomu (czyli zestawu białek występujących w komórce w danym momencie) oraz zbadanie trzeciej odmiany pstrąga tęczowego, która również już została poddana całemu procesowi badawczemu.

Wyniki pokażą, w jakim stopniu informacja w ikrze wpływa na wydajność potomstwa, w przypadku zachorowania na popularną wśród pstrąga tęczowego chorobę. Nowa wiedza nie tylko przyczyni się do rozwoju nauki w temacie rozrodu pstrąga tęczowego, ale też w przyszłości może znaleźć realne zastosowanie w hodowli.

Badania były prowadzone we współpracy z Wylęgarnią Ryb Dąbie oraz Wydziałem Medycyny Weterynaryjnej Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie.

—

Wyniki dotychczasowych badań stypendystki zostały przedstawione w trakcie Seminarium Liderów, które odbyło się 2 lutego br.

Więcej o jej badaniach pisaliśmy tutaj. Więcej o programie PASIFIC na stronie PAN.

Czytaj więcej

Zegar biologiczny pomaga regulować czas różnych procesów zachodzących w organizmie. Zmienność dobową wykazują m.in. geny regulujące wrażliwość na insulinę. Naukowcy z Instytutu Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie wykazali, że ekspresja genów zegara biologicznego w podskórnej tkance tłuszczowej jest związana z działaniem insuliny, a u osób otyłych jest niższa niż u tych z prawidłową masą ciała.

Chodzi szczególnie o dwa geny związane z działaniem insuliny: NR1D2oraz DBP. – Im wyższa ekspresja tych genów w tkance tłuszczowej, tym wyższa wrażliwość organizmu na insulinę. A im wyższa wrażliwość organizmu na insulinę, tym lepsza regulacja poziomu glukozy we krwi – tłumaczy prof. Marek Strączkowski, kierownik Zespołu Profilaktyki Chorób Metabolicznych Instytutu Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności (IRZiBŻ) PAN w Olsztynie.

Wyniki badań zespołu pod jego kierunkiem opublikowano w czasopiśmie „Nutrition”.

INSULINA A RYTM DOBOWY

Insulina to hormon zwiększający transport glukozy do wnętrza komórek, co z kolei obniża poziom glukozy we krwi. Insulinooporność jest obniżoną wrażliwością tkanek na działanie insuliny.

– Insulinooporność sama w sobie nie jest chorobą, natomiast jest to stan, który może doprowadzić do rozwoju wielu chorób: przede wszystkim cukrzycy typu 2, ale też chorób układu krążenia, niektórych nowotworów czy chorób neurodegeneracyjnych – przypomina naukowiec, który zajmuje się badaniami nad patogenezą insulinooporności u osób z grup ryzyka cukrzycy typu 2.

Z kolei zegar biologiczny to okołodobowy zespół procesów biochemicznych zachodzących w organizmie. Rytm okołodobowy jest kontrolowany centralnie oraz przez zegary obwodowe w tkankach m.in. w podskórnej tkance tłuszczowej. Jest to oscylator, który pobudza ekspresję kolejnych genów kodujących białka odpowiedzialne za określone procesy biologiczne, w zależności od pory dnia czy nocy. Również wśród genów regulujących wrażliwość na insulinę znajdują się te wykazujące zmienność dobową, dzięki czemu wrażliwość tkanki tłuszczowej na insulinę jest największa koło południa, a najmniejsza koło północy.

LEPSZE WYNIKI PO REDUKCJI MASY CIAŁA

Badacze z IRZiBŻ PAN postanowili połączyć te zagadnienia. W tym celu przeanalizowali ekspresję genów zegarowych podskórnej tkanki tłuszczowej w odniesieniu do otyłości i wrażliwości na insulinę.

Grupę badaną stanowiło 38 osób z nadwagą lub otyłością. Zbadano ich przed 12-tygodniowym programem redukcji masy ciała poprzez dietę oraz po nim. Grupę kontrolną stanowiło 16 osób z prawidłową masą ciała, zbadanych tylko w warunkach wyjściowych.

Badanie wrażliwości tkanek na insulinę odbyło się metodą tzw. klamry metabolicznej, która współcześnie jest uznawana za najlepszą metodę oceny działania insuliny w organizmie.

– Początkowo osoby otyłe miały niższą ekspresję genów zegara biologicznego w podskórnej tkance tłuszczowej niż osoby z grupy kontrolnej. Po redukcji masy ciała u badanych ta ekspresja wzrosła – podaje badacz.

Chodzi szczególnie o dwa geny związane z działaniem insuliny: NR1D2oraz DBP.

– Wykazaliśmy, że wspomniane geny zegarowe podskórnej tkanki tłuszczowej mogą być punktem wyjścia do kolejnych badań nad lepszym poznaniem patogenezy insulinooporności. Będziemy zgłębiać problem w dalszych badaniach, już w hodowlach komórkowych. Jest to temat rozwojowy – podsumowuje prof. Marek Strączkowski.  

—

O wcześniejszej publikacji w temacie insulinooporności, autorstwa naukowców z Zespołu Profilaktyki Chorób Metabolicznych IRZiBŻ PAN, pisaliśmy tutaj.

Czytaj więcej

Co dziesiąty indyk może być obciążony syndromem żółtego nasienia, który powoduje obniżoną zdolność zapładniającą. Molekularne mechanizmy powstania tego schorzenia nie są jeszcze poznane. Kluczem może być pewne białko. Jego poznaniem zajmują się naukowcy z Instytutu Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie, w ramach projektu z Narodowego Centrum Nauki.

Chodzi o białko o nazwie: rozpuszczalny receptor zmiatacz bogaty w cysteinę, występujące w nasieniu indora.
– U ssaków białko to jest bardzo ciekawym graczem w układzie immunologicznym m.in. pełni ważną rolę przy rozpoznawaniu drobnoustrojów. Nasza hipoteza zakłada, że obecny w nasieniu indora receptor zmiatacz jest zaangażowany w ochronę nasienia przed bakteriami – podkreśla kierownik projektu dr hab. inż. Mariola Słowińska z Zespołu Biologii Gamet i Zarodka IRZiBŻ PAN w Olsztynie.

Naukowcy sprawdzają też, czy to białko może być powiązane z mechanizmem powstania syndromu żółtego nasienia. – Jeśli wyniki będą pozytywne, wiedza na ten temat będzie mogła w przyszłości być wykorzystywana przez hodowców do podniesienia wydajności produkcji piskląt poprzez zwiększenie skuteczności zapładniania indyków – dodaje badaczka.

POZNAĆ NOWEGO GRACZA…

Na temat występowania i roli badanego białka (rozpuszczalnego receptora zmiatacza bogatego w cysteinę) u ptaków – niewiele wiadomo.

– Przed kilku laty nasza grupa badawcza, jako pierwsza w świecie, zidentyfikowała to białko w nasieniu indora. Na razie wiemy tylko, że jest ono bardzo podobne do białek rodziny receptorów zmiataczy występujących u ssaków, mających zdolność wiązania się z drobnoustrojami oraz do usuwania drobnoustrojów lub własnych komórek, które zostały uszkodzone. Występują na powierzchni komórek układu immunologicznego np. na powierzchni makrofagów, które po rozpoznaniu bakterii czy innych drobnoustrojów pochłaniają je (proces fagocytozy). – tłumaczy naukowczyni, zajmująca się badaniami nad rozrodem ptaków, szczególnie indorów.

Bazując na tej wiedzy, naukowcy chcą teraz zbadać wspomniane funkcje u ptaków. – Przede wszystkim chcemy poznać strukturę i funkcje biologiczne tego białka. Udało nam się już wyizolować białko, czyli uzyskać jego czystą postać. Użyjemy je do analiz właściwości fizykochemicznych i modyfikacji białka. Na tej podstawie stworzymy pierwszy model strukturalny tego białka dla ptaków – wyjaśnia Mariola Słowińska.

Kolejnym krokiem będzie wytworzenie specyficznych przeciwciał przeciw temu białku, które pozwolą badaczom m.in. zlokalizować badane białko na komórkach układu odpornościowego, plemnikach oraz w narządach układu rozrodczego. Badacze sprawdzą, czy białko może być potencjalnym markerem, czyli czynnikiem potwierdzającym występowanie danej choroby, w tym przypadku – syndromu żółtego nasienia. W planach jest także poznanie mikrobiomu nasienia indorów, aby sprawdzić, czy podłożem do rozwoju syndromu żółtego nasienia jest stan bakteryjny.

Jak podkreśla badaczka, projekt skupia się więc nie tylko na poznaniu samego białka, ale i pozwala szerzej spojrzeć na układ rozrodczy i immunologiczny u ptaków.

…, ABY SZYBKO ROZPOZNAĆ CHOROBĘ

Syndrom żółtego nasienia indorów prowadzi do zaburzeń w zdolności zapładniającej nasienia. – Żółte nasienie zawiera więcej nieprawidłowych i niedojrzałych plemników, a dodatkowo ich ruchliwość jest zaburzona. Do tego dochodzi zwiększona aktywność enzymów antyoksydacyjnych, co wskazuje na zaburzenie równowagi stresu oksydacyjnego (procesu, w którym wolne rodniki atakując komórki organizmu powodują ich uszkodzenie) – tłumaczy Mariola Słowińska.

Jedynym widocznym na pierwszy rzut oka objawem wystąpienia syndromu żółtego nasienia u indyków jest lekko żółtawe zabarwienie nasienia. Jak jednak tłumaczy naukowczyni, w produkcji drobiarskiej nasienie pobierane jest od wielu samców równocześnie, miesza się je i dopiero wtedy prowadzi się sztuczną inseminację, czyli technikę wspomaganego rozrodu. – Jeśli w tej puli znajdzie się żółte nasienie, próba będzie się miała obniżoną skuteczność zapładniającą – wyjaśnia Mariola Słowińska.

Według literatury naukowej, syndromem żółtego nasienia obciążonych jest około 10 proc. indorów.

– Naszymi badaniami podstawowymi chcemy pogłębić wiedzę na temat immunologii nasienia ptaków, szczególnie w kontekście poznania struktury rozpuszczalnego receptora zmiatacza bogatego w cysteinę i jego roli w mechanizmie powstawania syndromu żółtego nasienia. Chcielibyśmy również wykryć potencjalne markery tego schorzenia, co pozwoliłoby na szybką diagnostykę chorych ptaków – podsumowuje Mariola Słowińska.

—

Projekt pt. „SSc5D – rozpuszczalny receptor zmiatacz bogaty w cysteinę, nowy gracz w odporności nieswoistej nasienia indora (Meleagris galopavo) w odniesieniu do syndromu żółtego nasienia” jest finansowany ze środków Narodowego Centrum Nauki (NCN). Badania są prowadzone w ramach konsorcjum, które tworzą: Instytut Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie oraz Uniwersytet Rolniczy w Krakowie.

Zespół badawczy tworzą: pracownicy Instytutu Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie: dr hab. Mariola Słowińska (kierownik projektu), dr Ewa Drzewiecka, mgr Ewa Liszewska, dr hab. Anna Szóstek-Mioduchowska, inż. Halina Karol,  prof. dr hab. Andrzej Ciereszko oraz pracownicy Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie: dr Laura Pardyak (koordynator ze strony URK), dr hab. wet. Zbigniew Arent, prof. URK, dr hab. inż Artur Gurgul, prof. URK, dr Ewa Ocłoń, dr inż. Tomasz Szmatoła, dr Igor Jasielczuk.

Czytaj więcej

Łuski cebuli, liście z marchwi, pulpa z buraka cukrowego – to przykłady produktów ubocznych pochodzących z przetwórstwa warzywnego, które z powodzeniem można ponownie wykorzystać i to nie tylko w branży spożywczej. Jednak jako żywność lub dodatek do żywności mogą stanowić źródło cennych substancji wspierających nasz organizm, a to z kolei potencjał na odpowiedź potrzeb konsumentów, którzy coraz częściej zwracają uwagę na prozdrowotne działanie wybieranej przez nich żywności.

– Niektóre produkty uboczne przetwórstwa warzyw mogą być wykorzystywane w przemyśle chemicznym, kosmetycznym lub farmaceutycznym. Mogą też stać się żywnością lub dodatkami do niej – bogatymi w składniki o działaniu prozdrowotnym wpływającymi m.in. na nasz mikrobiom jelitowy, czyli bakterie zamieszkujące w naszych jelitach, co z kolei może pozytywnie wpływać na nasz układ odpornościowy – tłumaczy dr Joanna Fotschki z Zespołu Immunologii i Mikrobiologii Żywności Instytutu Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie.

Istnieje wiele dowodów naukowych wskazujących na to, że produkty uboczne przetwórstwa warzyw mogą stanowić źródło związków o właściwościach przeciwzapalnych, przeciwutleniających i cytoprotekcyjnych (chroniących zdrowe komórki organizmu przed uszkodzeniem), a także, że posiadają związki bioaktywne, które mogą modulować nasze bakterie jelitowe.

– Na przykład ekstrakt z wytłoków z pomidora może wykazywać działanie przeciwzapalne i cytoprotekcyjne, a wytłoki z buraka właściwości antyoksydacyjne. Związki bioaktywne, nazywane polifenolami, z czerwonej łuski cebuli mogą charakteryzować się właściwościami przeciwgrzybicznymi i przeciwbakteryjnymi. Natomiast olej z nasion dyni może zapobiegać otyłości wywołanej dietą wysokotłuszczową poprzez zmianę parametrów ważnych dla metabolizmu lipidów – wylicza naukowczyni, która bada zagadnienie przydatności roślinnych produktów ubocznych jako źródła substancji biologicznie czynnych.

OGRANICZYĆ ILOŚĆ ODPADÓW

Przemysł warzywny generuje duże ilości produktów ubocznych, które mają potencjał do zagospodarowania i wykorzystania. – Według szacunkowych danych w przetwórstwie owoców i warzyw rocznie produkowanych w Polsce jest około 400 tys. ton odpadów. Możemy do nich zaliczyć m.in. łuski roślin cebulowych, wytłoki, skórki z warzyw korzeniowych, nać liściowa oraz nasiona – podaje Joanna Fotschki.

Produkty te najczęściej są wykorzystywane do produkcji kompostu lub biogazu. Jednym z trendów wykorzystania „odpadków” z warzyw sezonowych jest też pozyskiwanie z nich naturalnych barwników spożywczych wykorzystywanych m.in. w produkcji napojów, wyrobów cukierniczych i piekarniczych, produktów mlecznych oraz dań gotowych.

Czasami jednak niewłaściwe zagospodarowanie tej roślinnej biomasy sprawia, że jest ona marnowana. Jak bowiem tłumaczy naukowczyni, największym problemem wykorzystania odpadów poprodukcyjnych jest odpowiednie zabezpieczenie tego materiału przed zanieczyszczeniami mikrobiologicznymi, co w konsekwencji uniemożliwia ich ponowne wykorzystanie. Ponadto dużą rolę odgrywają koszty przetwórstwa takich produktów ubocznych: suszenia, obróbki technologicznej, magazynowania, transportu.

– Produkty uboczne przetwarzania warzyw takich jak: papryka, pomidor, sałata, bakłażan czy ogórek, jeśli w odpowiednio krótkim czasie nie zostaną przetworzone, bardzo szybko się psują, dlatego też zarządzanie nimi stanowi wyzwanie dla branży spożywczej, często generując wysokie koszty utylizacji – mówi badaczka.

Z drugiej strony – dodaje – jeśli przebadany produkt końcowy będzie wykazywał prozdrowotne właściwości dla konsumenta, wtedy wykorzystanie tych „odpadków” będzie dla przedsiębiorstw bardziej opłacalne niż ich utylizowanie.

BAKTERIE KWASU MLEKOWEGO – DO DZIEŁA!

W swoich kolejnych badaniach dr Joanna Fotschki chce sprawdzić, czy można zastosować proces fermentacji mlekowej w produktach ubocznych przetwórstwa marchwi.

Skąd taki pomysł? – Polska jest jednym z wiodących producentów marchwi w Europie, a fermentacja mlekowa jest znanym od lat sposobem utrwalania żywności i nadania jej dodatkowych walorów prozdrowotnych – odpowiada badaczka. 

– Nawet po zastosowaniu procesów technologicznych (głównie termicznych podczas konserwacji wytłoków) wytłoki nadal są wartościowym surowcem i zawierają w swoim składzie związki biologicznie czynne, co może sugerować ich potencjalne zastosowanie jako prozdrowotny dodatek do żywności – wskazuje.

Wytłoki z przetwórstwa marchwi zawierają wiele wartościowych związków, np. błonnik, białka, lipidy, olejki eteryczne, węglowodany i fitozwiązki (polifenole i karotenoidy). Wiele z tych związków posiada właściwości bioaktywne i przypisuje się im funkcje prozdrowotne, np. działanie wzmacniające odporność, przeciwzapalne i przeciwutleniające.

Z kolei wykorzystanie bakterii kwasu mlekowego może stanowić metodę poprawy bezpieczeństwa, jakości, walorów sensorycznych i odżywczych fermentowanej żywności – dodaje dr Anna Ogrodowczyk, która współpracuje z dr Joanną Fotschki w Zespole Immunologii i Mikrobiologii Żywności IRZiBŻ PAN w Olsztynie.

– Potrzeba głębszego zbadania roślinnych produktów ubocznych – aby znaleźć wspólne rozwiązanie problemu zarządzania odpadami, wyczerpywania się zasobów naturalnych i rosnącego zapotrzebowania na żywność, również tę prozdrowotną – wydaje się konieczna. Obecnie skupiam się na badaniach podstawowych w skali laboratoryjnej, ale w kolejnych etapach chciałabym, aby znalazły one przełożenie i zastosowanie w przemyśle – podsumowuje Joanna Fotschki.

Czytaj więcej

Niedokrwistość Fanconiego to bardzo rzadka choroba o podłożu genetycznym, charakteryzująca się m.in. wysokim ryzykiem zachorowania na nowotwory, szczególnie na raka płaskonabłonkowego jamy ustnej. Z uwagi na małą liczbę chorych, trudno jest przeprowadzać badania kliniczne na jej temat. Naukowcy z międzynarodowego zespołu proponują zastosować zaawansowaną matematykę, a dokładniej – metodę wielopoziomowego modelowania dynamicznego, czyli zbierania od ograniczonej liczby pacjentów dużej ilości i różnego rodzaju danych genetycznych i zdrowotnych.

– Wielopoziomowe modelowanie dynamiczne (ang. multi-level dynamical modelling) jest zaawansowanym podejściem matematycznym i obliczeniowym stosowanym w różnych dziedzinach nauki i inżynierii, które pozwala na analizowanie i wyjaśnianie skomplikowanych schematów – tłumaczy prof. Carsten Carlberg z Instytutu Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie, jeden ze współautorów publikacji na ten temat, która ukazała się właśnie w czasopiśmie „Frontiers in Genetics”.

CO TO ZA CHOROBA

Niedokrwistość Fanconiego (ang.Fanconi anemia – FA) to bardzo rzadka choroba o podłożu genetycznym (występuje raz na 300 tys. osób). Jest głównie spowodowana mutacjami w 22 różnych genach zaangażowanych w naprawę uszkodzonego DNA.

Osoby chore na niedokrwistość Fanconiego często mają wady wrodzone i wysokie ryzyko zachorowania na nowotwory, zwłaszcza raka płaskonabłonkowego jamy ustnej. Z powodu występujących mutacji genowych i defektu procesu naprawy DNA, tradycyjne metody leczenia raka jak chemioterapia w przypadku tej choroby nie mogą być stosowane.

SZEROKIE SPOJRZENIE NA DANE

Problemem w lepszym poznaniu niedokrwistości Fanconiego jest niewielka liczba pacjentów i w efekcie trudności z przeprowadzeniem badań klinicznych z ich udziałem. Z pomocą przychodzi zaawansowana matematyka.

Jak tłumaczy prof. Carsten Carlberg, mechanistyczne modelowanie molekularne jest podejściem obliczeniowym, które dobrze nadaje się do analizy podłużnych badań grup ludzi z ograniczoną liczbą uczestników (badania podłużne to sposób prowadzenia badania, który pozwala obserwować te same osoby wielokrotnie i na przestrzeni wielu lat). Te ograniczenia mogą mieć różne przyczyny: logistyczne, finansowe lub wynikają z faktu, że badana choroba, taka jak niedokrwistość Fanconiego, występuje rzadko.

Z kolei wielopoziomowe modelowanie dynamiczne jest szczególnym przypadkiem modelowania mechanistycznego, w którym gromadzona jest duża ilość danych dla jednej osoby, wykorzystywanych następnie do tworzenia modeli komórek i tkanek tej osoby. Modele te są czasami określane jako „cyfrowe bliźniaki”.

– Do tworzenia i „szkolenia” modelu wykorzystujemy dane z próbek tkanek zdrowych i chorych unikalnej grupy 750 pacjentów z FA, którą w ciągu 15 lat zbudowała prof. Eunike Velleuer. Na tej podstawie opracowujemy cechy charakterystyczne raka płaskonabłonkowego u pacjentów z niedokrwistością Fanconiego, a to z kolei pozwala opracowywać prognozy co do prawdopodobieństwa zachorowania na ten nowotwór – wyjaśnia prof. Carsten Carlberg.

– Takie podejście może zrewolucjonizować sposób klinicznego leczenia osób z niedokrwistością Fanconiego – uważa liderka zespołu badawczego prof. Eunike Velleuer z Uniwersytetu w Düsseldorfie (Niemcy), która jest jednym z wiodących światowych ekspertów w dziedzinie tej choroby i pierwszym autorem wspomnianej publikacji.

Polsko-niemiecki zespół badawczy uzupełniają współpracownicy z Meksyku i USA, którzy są ekspertami w dziedzinie modelowania mechanistycznego i/lub niedokrwistości Fanconiego. Ostatecznym celem konsorcjum jest stworzenie „cyfrowych bliźniaków” pacjentów z FA, które mogą być wykorzystane do opracowania spersonalizowanych ścieżek leczenia.

– Korzystanie z modelowania mechanistycznego i budowanie medycznych „cyfrowych bliźniaków” nie ogranicza się jednak tylko do niedokrwistości Fanconiego, ale może być stosowane w wielu badaniach, m.in. takich jak podłużne efekty suplementacji witaminą D – podsumowuje prof. Carsten Carlberg.

—

Prof. Carsten Carlberg to światowej sławy biochemik specjalizujący się w badaniach nad witaminą D. Jest liderem grupy naukowej zajmującej się nutrigenomiką w Instytucie Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie.

Więcej o działaniach zespołu na stronie: https://welcome2.pan.olsztyn.pl/.

Czytaj więcej

Mikrobiota jelitowa odgrywa fundamentalną rolę w kształtowaniu naszego zdrowia. Gdy jej struktura i funkcjonowanie zostaną zaburzone mogą pojawić się kłopoty zdrowotne. W przywróceniu jej równowagi pomocne są prebiotyki i probiotyki. Naukowcy z Instytutu Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie sprawdzają, jak suplementacja prebiotykiem pochodzącym z cykorii wpływa na poprawę zdrowia pacjentów z łuszczycą.

– Przypuszczamy, że przywrócenie równowagi mikrobioty jelitowej i prawidłowego funkcjonowania bariery jelitowej u osób z łuszczycą złagodzi objawy stanu zapalnego i nasilenie zmian skórnych obserwowanych w tym przewlekłym zapaleniu skóry – wyjaśnia dr hab. inż. Urszula Krupa-Kozak, prof. IRZiBŻ PAN w Olsztynie.

PRZYWRÓCIĆ RÓWNOWAGĘ

Mikrobiota jelitowa to bogaty i zróżnicowany zespół mikroorganizmów bytujących w przewodzie pokarmowym, które umożliwiają trawienie pokarmów, wspierają prawidłowe funkcjonowanie układu odpornościowego oraz chronią przed inwazją patogenów chorobotwórczych.

– To złożony ekosystem bytujący w naszym ciele, bez którego nie jesteśmy w stanie zachować zdrowia. Jej ścisłe oddziaływanie z nabłonkiem jelit umożliwia kształtowanie mechanizmów odpornościowym. Mikroorganizmy jelitowe odgrywają ważną rolę w utrzymaniu integralności nabłonka jelitowego – czyli selektywnej bariery, która z jednej strony oddziela komórki odpornościowe znajdujące się w błonie śluzowej jelita od mikroorganizmów obecnych w świetle jelita, a jednocześnie umożliwia metabolitom mikrobioty interakcję z komórkami gospodarza, tym samym regulując odpowiedź immunologiczną – tłumaczy naukowczyni z Zespołu Chemii i Biodynamiki Żywności.

Zaburzenie równowagi mikrobioty jelitowej (dysbioza) może więc skutkować zwiększeniem przepuszczalności bariery jelitowej i w konsekwencji być przyczyną rozwoju stanu zapalnego.

Łuszczyca plackowata jest przewlekłym zapaleniem skóry o podłożu immunologicznym. To choroba niezakaźna, występująca u około 2-3% światowej populacji, niezależnie od płci i wieku. Objawia się łuszczeniem, świądem i zaczerwienieniem skóry. W większości przypadków (około 70-80%), zmiany łuszczycowe są łagodne i nie wymagają leczenia systemowego.

– Patogeneza łuszczycy nie jest jeszcze w pełni zrozumiała. Najnowsze badania naukowe wskazują, że wzmożona odpowiedź immunologiczna odpowiedzialna za ogólnoustrojowy stan zapalny obserwowany w tej chorobie może być konsekwencją wspomnianej dysbiozy jelitowej – wskazuje Urszula Krupa-Kozak.

DIETETYCZNE WSPARCIE

Próba udowodnienia tej zależności to jedno z głównych zadań projektu rozpoczętego właśnie przez naukowców z Instytutu Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie.

– Dieta i jej składniki mają bardzo duży wpływ na przebieg łuszczycy. Właściwe odżywianie to metoda wspomagająca przeciwdziałanie powikłaniom towarzyszącym tej chorobie m.in. zaburzeniom metabolicznym, otyłości czy cukrzycy. Poprzez interwencję żywieniową z zastosowaniem prebiotyku chcemy wesprzeć mikrobiom naszych pacjentów – podkreśla badaczka.

Naukowcy pod lupę wzięli prebiotyk pochodzący z cykorii: β-fruktany typu inuliny, który naturalnie występuje m.in. w cebuli, czosnku, bananach czy szparagach. – Liczne badania naukowe wykazały, że jest to prebiotyk, który korzystnie zmienia skład i aktywność drobnoustrojów jelitowych oraz łagodzi stan zapalny jelit. Sprawdził się również w przypadku pacjentów z celiakią, czym zajmowałam się w poprzednim projekcie – mówi Urszula Krupa-Kozak.

Prebiotyki stanowią pokarm dla drobnoustrojów naturalnie bytujących w naszym przewodzie pokarmowym, głównie w jelicie grubym. Dzięki prebiotykom, korzystne dla zdrowia bakterie probiotyczne zwiększają swoją liczebność i aktywniej produkują swoje metabolity, głównie krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, które wpływają korzystnie na organizm. Te metabolity bakteryjne wykazują działanie przeciwzapalne poprzez oddziaływanie na funkcjonowanie i aktywność komórek układu odpornościowego.

– Celem naszych badań jest ustalenie, czy suplementacja diety β-fruktanami typu inuliny pochodzącymi z cykorii przyniesie wymierne korzyści zdrowotne pacjentom z łuszczycą. Sprawdzimy, czy te korzyści są skutkiem modyfikacji składu i aktywności mikrobioty jelitowej – podaje badaczka.

Aby osiągnąć ten cel zespół pod kierownictwem dr hab. inż. Urszuli Krupy-Kozak przeprowadzi oryginalne, zaawansowane i złożone badania z udziałem ok. 70 pacjentów z łuszczycą, którzy będą przyjmować suplement przez osiem tygodni. Badania obejmą m.in. charakterystykę ich mikrobioty jelitowej, ocenę funkcjonowania bariery jelitowej, analizę wybranych biomarkerów i parametrów metabolicznych, które – jak przypuszczają badacze – umożliwią wyjaśnienie natury interakcji między mikrobiotą jelitową a skórą, dając wskazówki na temat funkcjonowania osi jelito-skóra.

– Jeśli nasza hipoteza się sprawdzi i wykażemy, że ten prebiotyk działa korzystnie na badanie parametry, wyniki naszych badań będą mogły przyczynić się do opracowania zaleceń dietetycznych, które będzie można zastosować w leczeniu pacjentów z łuszczycą – podsumowuje Urszula Krupa-Kozak.

START PROJEKTU

Badania prowadzone są w ramach projektu pt. „Wpływ modulacji mikrobioty jelitowej indukowanej β-fruktanami typu inuliny cykorii na parametry metaboliczne i biomarkery osi jelitowo-skórnej w przewlekłym stanie zapalnym skóry”, finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki.

Liderem jest Instytut Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie. Partnerami są: Wydział Lekarski Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie (zespół dermatologów z Katedry i Kliniki Dermatologii, Chorób Przenoszonych Drogą Płciową i Immunologii Klinicznej pod kierunkiem prof. dr hab. Agnieszki Owczarczyk-Saczonek) oraz Instytut Nauk o Żywieniu Człowieka Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie (zespół z Katedry Dietetyki pod kierunkiem dr hab. Ewy Lange, prof. SGGW).

Kwota dofinansowania to ponad 2 mln zł. Projekt ma się zakończyć w 2027 r.

​Panorama TVP2 (19:02 min)

https://vod.tvp.pl/informacje-i-publicystyka,205/panorama-odcinki,273685/odcinek-6,S01E06,1056009

Informacje TVP3 Olsztyn (09:00 min)

https://olsztyn.tvp.pl/75277634/11124-godz-1830

Melo Radio

Czytaj więcej

Witamina D reguluje pracę setek genów i dziesiątki funkcji fizjologicznych w ludzkim organizmie m.in. odpowiedzialnych za aktywność układu odpornościowego. Naukowcy z Instytutu Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie wykazali właśnie, że witamina D u osób zdrowych faktycznie pomaga zachowywać stan równowagi w komórkach układu odpornościowego.

– Od dawna wiadomo, że witamina D ma korzystny wpływ na zdrowie człowieka. W naszych ostatnich badaniach potwierdziliśmy, że u osób zdrowych witamina D stabilizuje homeostazę ludzkich komórek odpornościowych i przeciwdziała stresowi molekularnemu występującemu np. z powodu infekcji drobnoustrojami czy stanu zapalnego – podkreśla dr Julia Jarosławska- -Miszkiewicz z Pracowni Nutrigenomiki IRZiBŻ PAN w Olsztynie.

– Wcześniej ta wiedza była domniemana, my po raz pierwszy potwierdziliśmy w badaniach, że witamina D w zdrowym organizmie faktycznie reguluje funkcje biologiczne na poziomie komórkowym – dodaje naukowczyni zajmująca się nutrigenomiką, czyli nauką badającą wpływ składników odżywczych na ekspresję genów m.in. odpowiedzialnych za zdrowie.

Za podstawę do badań służył materiał pobrany od 25 osób zdrowych – krew pobrana przed i po przyjęciu zalecanej miesięcznej dawki witaminy D (80 tys. jednostek). Badaczka pod lupę wzięła tzw. ścieżki przekazywania sygnałów w komórkach. Sygnalizacja komórkowa to część złożonego systemu komunikacji, który reguluje procesy zachodzące w komórkach i koordynuje ich aktywność.

– Szereg genów w komórkach, również w komórkach układu odpornościowego, jest odpowiedzialna za przekazywanie odpowiedniego sygnału z zewnątrz lub wewnątrz komórki, co pozwala uzyskać odpowiedni efekt molekularny, czyli odpowiednio zakodować białka. Przeprowadziłam analizę 16 takich głównych szlaków sygnalizacyjnych, oceniając szereg reakcji biochemicznych, dzięki którym ten proces zachodzi – opowiada naukowczyni.

Analiza wykazała, że witamina D w zdrowych komórkach odpornościowych u zdrowego człowieka moduluje te szlaki, a co za tym idzie – reguluje funkcje fizjologiczne komórek takie jak np. wzrost, różnicowanie, migracje komórek czy odpowiedź komórki na czynniki stresowe.

Wyniki opisywanych badań opublikowano w czasopiśmie „International Journal of Molecular Sciences”.

Witamina D – kluczowa dla naszego zdrowia

Witamina D wpływa na funkcjonowanie całego organizmu. Jej najbardziej znanym działaniem jest utrzymywanie odpowiedniego poziomu wapnia w organizmie, aby utrzymać prawidłową strukturę kości. Witamina D jest również ważna dla „treningu” układu odpornościowego, tak aby działał on efektywnie w przypadku infekcji mikrobami, ale też nie reagował nadmiernie w przypadku możliwych reakcji autoimmunologicznych.

Długotrwały deficyt witaminy D może prowadzić do chorób kości – krzywicy u dzieci i osteomalacji u dorosłych. Powoduje też wadliwe działanie układu odpornościowego, prowadząc m.in. do zwiększonej podatności na choroby zakaźne czy choroby autoimmunologiczne.

—

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/.

Czytaj więcej

Instytut Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności (IRZiBŻ) PAN w Olsztynie świętuje swoje 35-lecie. Zwieńczeniem obchodów jest zakończenie inwestycji budowy nowej siedziby. Obiekt, który powstaje w sąsiedztwie Olsztyńskiego Parku Naukowo-Technologicznego, scali wszystkie jednostki Instytutu – dziś rozproszone w czterech lokalizacjach w dwóch miastach.

W piątek 1 grudnia przedstawiciele Instytutu oraz zaproszeni goście oficjalnie podsumowali realizację inwestycji budowy nowej siedziby w ramach projektu „Centrum Badań Środowiska i Innowacyjnych Technologii Żywności dla Jakości Życia”, współfinansowanego z Regionalnego Programu Operacyjnego Warmia i Mazury na lata 2014-2020. Koszt inwestycji to ponad 109 mln zł.

IRZiBŻ PAN to wiodąca placówka w Polsce i jedna z lepszych w Europie w dziedzinie nauki o żywności oraz tematyki rozrodu zwierząt i człowieka. Naukowcy Instytutu specjalizują się w doskonaleniu biotechnik i biotechnologii rozrodu oraz badają relacje zachodzące pomiędzy składnikami żywności a organizmem człowieka. Ponadto w jednostce z powodzeniem prowadzone są innowacyjne prace w obszarze zrównoważonej akwakultury i ochrony gatunków zagrożonych wyginięciem.

– Zakończenie inwestycji budowy nowej siedziby w tym jubileuszowym roku ma dla nas symboliczną wymowę. Przed 35 laty zaczynaliśmy jako mały, kilkunastosobowy zespół naukowców „bez ziemi”, a dziś Instytut zatrudnia około 230 pracowników. Dzięki nowej siedzibie w końcu osiągniemy konsolidację naszych badań i aparatury, a środowisko naukowe zostanie ostatecznie zintegrowane. Nowa siedziba to krok milowy w rozwoju naszego Instytutu – podkreślił dyrektor IRZiBŻ PAN prof. Mariusz Piskuła.

Dyrektor dodał, że nowa siedziba pozwoli pełniej wykorzystywać nowoczesną aparaturę badawczą (tylko w ostatnich pięciu latach Instytut zainwestował w nią ok. 27 mln zł), szerzej otworzyć się na potrzeby przedsiębiorstw i biznesu, oraz stworzy możliwości występowania o interdyscyplinarne projekty w konsorcjach naukowo-przemysłowych.

– Realizacja tego projektu umożliwia utworzenie kompletnego ośrodka naukowo-badawczego wyposażonego w unikatową aparaturę, dysponującym specjalistami z zakresu weterynarii, nauk o żywności, biologii, biotechnologii, chemii i medycyny, działającego na rzecz innowacyjnej gospodarki opartej na wiedzy i będącego silną instytucją otoczenia biznesu– wskazał dyrektor.

W piątkowym wydarzeniu wzięli udział zaproszeni goście m.in. senator RP Gustaw Marek Brzezin, marszałek woj. warmińsko-mazurskiego Marcin Kuchciński, prezydent Olsztyna Piotr Grzymowicz oraz przewodniczący Rady Kuratorów Wydziału II Nauk Biologicznych i Rolniczych PAN prof. Romuald Zabielski, reprezentujący Prezesa PAN prof. Marka Konarzewskiego.

– Ta inwestycja na poziomie światowym to projekt-klucz dla dalszego rozwoju nie tylko Instytutu, ale i całego regionu Warmii i Mazur – powiedział senator i były marszałek woj. warmińsko-mazurskiego Gustaw Marek Brzezin.

Marszałek woj. warmińsko-mazurskiego Marcin Kuchciński pogratulował całemu zespołowi realizującemu inwestycję. – Możecie być dumni z tego, co osiągnęliście, również dlatego, że jest to jedna z ciekawszych inwestycji związana z instytucją badań, z instytucją naukową w ostatnim czasie. Dodatkowo, jeśli wspomnimy o 79 mln dofinansowania z Unii Europejskiej, z Regionalnego Programu Operacyjnego, widzimy, jaką moc mają fundusze unijne – podkreślił.

Prezydent Olsztyna Piotr Grzymowicz przypomniał, że Olsztyński Park Naukowo-Technologiczny (w sąsiedztwie którego znajduje się nowa siedziba Instytutu) działa od 10 lat, a obecnie funkcjonuje w nim ponad 70 firm z różnych branż, które współpracują z biznesami w kraju i na świecie. – Biznes, samorząd i nauka – ta współpraca jest, była i będzie rozwijana. Z korzyścią dla nas wszystkich – powiedział prezydent.

Prezesa PAN prof. Marka Konarzewskiego reprezentował prof. Romuald Zabielski –przewodniczący Rady Kuratorów Wydziału II Nauk Biologicznych i Rolniczych PAN. Prof. Zabielski przypomniał, że Instytut Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN jest jednostką o ugruntowanej pozycji. – To jedna z najlepszych i najsilniejszych jednostek naukowych w Polsce, która posiada najwyższą kategorię A+ od lat – podkreślił.

Następnie wykład popularnonaukowy „Rafy koralowe: barometry zmian klimatycznych i laboratoria przyszłości” wygłosił dr hab. inż. Radosław Kowalski z IRZiBŻ PAN.

Konferencję zakończyło przejście uczestników pod nowy budynek, gdzie przecięto symboliczną wstęgę kończącą inwestycję.

NOWA SIEDZIBA INSTYTUTU

Obiekt pozwoli scalić wszystkie jednostki Instytutu, bowiem teraz IRZiBŻ PAN jest rozproszony, a jego oddziały i zakłady znajdują się w czterech lokalizacjach, w dwóch miastach. I tak: w Olsztynie znajduje się Oddział Nauk o Żywności (przy ulicy Tuwima), a przy ulicy Bydgoskiej – Oddział Biologii Rozrodu. Z kolei w Białymstoku mieści się zakład zajmujący się profilaktyką chorób metabolicznych (w Parku Naukowo-Technologicznym), a przy tamtejszym Uniwersytecie Medycznym zlokalizowany jest zakład zajmujący się patologią rozrodu człowieka.

Nowy budynek znajduje się przy ul. Trylińskiego 18, w sąsiedztwie Olsztyńskiego Parku Naukowo-Technologicznego. Ma sześć kondygnacji (pięć administracyjno-laboratoryjnych oraz jedną techniczną), a jego kubatura wynosi ponad 25 tys. m³. W środku znajdą się m.in.: zakłady badawcze i pracownie zintegrowane powiązane funkcjonalnie z laboratoriami specjalistycznymi typu „core facilities”, pomieszczenia do prowadzenia nieklinicznych badań biomedycznych oraz niezbędne zaplecze typowe dla profilu działalności Instytutu. Zostało też wydzielone laboratorium zwierzętarni spełniające najostrzejsze rygory UE dla tego typu jednostek.

Inwestycja obejmuje również drogi dojazdowe, parkingi, zadaszoną wiatę dla rowerów, zagospodarowanie terenów zielonych, a także powstanie instalacji fotowoltaicznej. Dzięki zastosowaniu systemu BMS (Building Management System) nowy budynek Instytutu będzie w znacznym stopniu zautomatyzowany.

Niebawem rozpocznie się przeprowadzka, która potrwa kilka miesięcy z uwagi na konieczność odpowiedniego transportu wysoko specjalistycznego sprzętu oraz zaadaptowania laboratoriów w nowej siedzibie. Instytut planuje opuszczenie dotychczasowych lokalizacji do września 2024 r.

INFORMACJE O PROJEKCIE

Projekt pt. „Budowa Centrum Badań Środowiska i Innowacyjnych Technologii Żywności dla Jakości Życia” to największa inwestycja w infrastrukturę naukową współfinansowana z Regionalnego Programu Operacyjnego Warmia i Mazury na lata 2014-2020.

Koszt realizacji inwestycji to ponad 109 mln zł, z czego ponad 79 mln zł wynosi dofinansowanie z Funduszy Strukturalnych UE z Regionalnego Programu Operacyjnego Warmia i Mazury na lata 2014-2020, a 30 mln to wkład własny Instytutu.

Plany budowy nowej siedziby IRZiBŻ PAN sięgają 2011 roku. W 2013 roku Instytut podpisał z miastem – jako prowadzącym Olsztyński Park Naukowo-Technologiczny – list intencyjny o chęci lokalizacji w nim placówki naukowej. W 2015 r. Instytut kupił w bezpośrednim sąsiedztwie Parku 2,2 hektarową działkę, na której powstała  nowa siedziba. Budowa rozpoczęła się w grudniu 2021 r.

– Niestety, trzy miesiące później, w lutym 2022 r., rozpoczęły się działania wojenne w Ukrainie, co spowodowało problemy z dostępnością siły roboczej. Dodatkowo nałożył się na to okres pandemii COVID-19 i wzrost cen materiałów budowlanych, dlatego też prace budowlane, które pierwotnie miały być ukończone na początku sierpnia 2023 r. zostały przesunięte do końca listopada 2023 r. – wyjaśnia Katarzyna Capłap, kierownik projektu.

Budynek powstał w formule zaprojektuj-wybuduj, co oznacza, że wykonawca – firma Budimex – przygotował projekt i zrealizował go na podstawie programu funkcjonalno-użytkowego opracowanego przez Instytut.

JUBILEUSZ 35-LECIA IRZIBŻ PAN W OLSZTYNIE

W tym roku Instytut Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie obchodzi 35-lecie. Rozpoczął swą działalność 1 kwietnia 1988 roku – początkowo bez swojej bazy lokalowej, a kadrę pracowników naukowych stanowiło zaledwie kilkanaście osób. Do roku 1995 r. jednostka działała pod nazwą Centrum Agrotechnologii i Weterynarii PAN.

Teraz IRZiBŻ PAN to wiodąca placówka w Polsce i jedna z lepszych w Europie w dziedzinie nauki o żywności oraz tematyki rozrodu zwierząt i człowieka. Posiada najwyższą kategorię naukową A+ w dyscyplinie technologia żywności i żywienia i jest wysoko notowana w dyscyplinie zootechnika i rybactwo (kategoria A).

Instytut posiada status Krajowego Naukowego Ośrodka Wiodącego (KNOW). Jest członkiem Europejskiej Wspólnoty Wiedzy i Innowacji EIT Food – partnerstwa nauki i biznesu na rzecz tworzenia innowacji w sektorze rolno-spożywczym. Ponadto, od 2020 r. realizuje projekt ERA Chair WELCOME2 (z unijnego programu Horyzont 2020), który zakłada powołanie centrum doskonałości w badaniach wykorzystujących narzędzia nutrigenomiki do oceny wpływu odżywiania na genetyczne predyspozycje do tzw. chorób dietozależnych.

Zdobył tytuł „Popularyzatora Nauki”, przyznawany przez Polską Agencję Prasową i Ministerstwo Nauki, za wzorcowo realizowaną misję społecznej odpowiedzialności nauki.

—

Nauka w Polsce

Instytut Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie wkrótce przeprowadzi się do nowej siedziby

​Olsztyn24

Nowa siedziba IRZiBŻ PAN w Olsztynie oddana do użytku

​TVP3 Olsztyn

Opinie 1.12.2023

TVP3 Olsztyn

Informacje 1.12.23 godz. 18.30 (08:25-10:50)

Wyborcza.pl Olsztyn

PAN z nowoczesną siedzibą w Olsztynie. „To spełnienie marzeń kilku pokoleń naukowców”

Polskie Radio Olsztyn

Nowa siedziba instytutu PAN w Olsztynie. Przeniosą się tu zakłady z Białegostoku

Czytaj więcej