Badania nad modyfikacjami białek dr Agnieszki Mostek-Majewskiej na rzecz postępu w hodowli bydła

Badania nad modyfikacjami białek przeprowadzone przez dr Agnieszkę Mostek-Majewską i współautorów umożliwiły lepsze zrozumienie kapacytacji oraz zaburzeń tego procesu w plemnikach zwierząt gospodarskich, w tym buhaja.

Plemniki ssaków, bezpośrednio po ejakulacji, nie są zdolne do zapłodnienia komórki jajowej. Aby mogło dojść do zapłodnienia, plemniki muszą przejść w jajowodzie samicy szereg biochemicznych modyfikacji, dzięki którym staną się zdolne do połączenia z komórką jajową. Proces ten nazywamy kapacytacją.

Zaburzenia procesu „uzdatniania” plemników są jedną z najczęstszych przyczyn idiopatycznej, niezwiązanej z ruchliwością i morfologią plemników, bezpłodności męskiej. Z tego powodu coraz częściej w diagnostyce bezpłodności, oprócz standardowych analiz ruchliwości i morfologii plemników, bada się również wskaźniki kapacytacji.

Wiadomo, że zaburzenia kapacytacji mogą występować również u zwierząt gospodarskich, jednak istnieje niewiele badań opisujących ten problem. Ma to jednak znaczenie dla postępu hodowlanego.

Przeprowadzone przez dr Agnieszkę Mostek-Majewską i współautorów badania nad modyfikacjami białek umożliwiły lepsze zrozumienie kapacytacji oraz zaburzeń tego procesu w plemnikach zwierząt gospodarskich. To z kolei daje nadzieję na opracowanie skutecznych metod wykrywania nieprawidłowości związanych z płodnością i usprawnienie hodowli bydła.

Artykuł „New insights into posttranslational modifications of proteins during bull sperm capacitation” opublikowano w  czasopiśmie Cell Communication and Signaling. Przeczytaj całość.

Film przedstawiający najważniejsze wnioski z publikacji:

Czytaj więcej

Krok w kierunku „szczepionki” na alergię na białko jaj

Limfocyty to białe krwinki, które regulują pracę układu odpornościowego. Jeśli się je „doświadczy” np. kontaktem z alergizującym białkiem i przeszczepi do innego organizmu, wówczas taki transfer wzmocni reakcję immunologiczną, a organizm zacznie się lepiej bronić przed tym białkiem.

Źródło: Nauka w Polsce 

Takie doświadczenie przeprowadzili naukowcy z naszego Instytutu. Wykazali, że przeszczepione komórki T CD4+, które miały kontakt z białkiem jaja kurzego wzmocniły odpowiedź immunologiczną na nie. Wyniki ukazały się w czasopiśmie „International Journal of Molecular Science” .

– Wyniki naszych badań mogą stanowić krok w stronę opracowania metod leczenia pacjentów z alergią – podkreśla autorka badań dr hab. Dagmara Złotkowska z Zespołu Immunologii i Mikrobiologii Żywności IRZiBŻ PAN w Olsztynie.

JAK POWSTAJE ALERGIA

Alergia pokarmowa to nieprawidłowa reakcja układu odpornościowego organizmu na specyficzny związek, jakim jest alergen. Jest to więc rodzaj nadwrażliwości pokarmowej, która powoduje niepożądane reakcje pokarmowe, angażując układ immunologiczny.

W zwalczaniu alergii pokarmowych istotną rolę odgrywają limfocyty T, czyli białe krwinki, regulujące odpowiedź układu immunologicznego. – To grupa komórek specjalizująca się w obronie naszego organizmu przed niepożądanym działaniem potencjalnych alergenów – tłumaczy dr hab. Dagmara Złotkowska.

Gdybyśmy „nauczyli” komórki, jak rozpoznawać i neutralizować konkretne alergizujące białka, można by transferować tych „nauczycieli” (np. w postaci szczepionek) do organizmu alergików, by zminimalizowali jego odpowiedź immunologiczną. – Można to porównać do mechanizmu szczepionki mRNA przeciw COVID-19, gdzie – w dużym uproszczeniu – nie podaje się komórkom wirusa, ale „instrukcję w pigułce”, jak wytwarzać przeciwciała – wskazuje badaczka.

EKSPERYMENTALNY TRANSFER

Zespół z Zespołu Immunologii i Mikrobiologii Żywności IRZiBŻ PAN w Olsztynie skupił się na alergii na białko jaja kurzego i możliwości krzyżowej reaktywności z białkami mięsa kurczaka. Mięso to jest częstym składnikiem współczesnej diety; alergia na nie jest stosunkowo rzadka i występuje niezależnie lub właśnie u osób uczulonych na białko jaj (OVA, czyli owalbumina, to główne białko występujące w białku jaj). Z kolei komórki T CD4+ to specjalne komórki odpornościowe, które rozpoznają alergeny w tym białko OVA.

Eksperyment polegał na przeszczepieniu doświadczonych (czyli tych, które już miały kontakt z OVA) komórek T CD4+ do organizmu zwierzęcia, które wykazywało alergię na OVA i któremu podawano mięso kurcząt. – Okazało się, że taki transfer pomógł poprawić negatywną odpowiedź immunologiczną na OVA, czyli wzmocnił reakcję immunologiczną organizmu na białko OVA, które wcześniej nie było rozpoznawane i zwalczane przez układ odpornościowy. Mówiąc wprost, organizm zaczął się lepiej bronić przed tym białkiem – wskazuje dr hab. Dagmara Złotkowska.

LEK NA ALERGIĘ POKARMOWĄ?

Podejście badaczy z Olsztyna jest nowatorskie i może przyczynić się do opracowania metod leczenia pacjentów z alergią. – Jak dotąd najskuteczniejszym sposobem na leczenie alergii pokarmowej jest metoda diety eliminacyjnej – która eliminuje nie tylko alergeny, ale także te inne białka reagujące krzyżowo. Wątpię, czy w najbliższym czasie znajdziemy „lek” na alergię, ponieważ wciąż wiele czynników i mechanizmów na nią wpływających nie jest jeszcze poznanych. Wyniki naszych badań mogą jednak stanowić krok w stronę opracowania metod leczenia pacjentów z alergią np. poprzez podawanie im „nauczonych” grup komórek, które mogłyby obniżać odpowiedź immunologiczną na dany alergen. Jeszcze wiele lat badań przed nami, ale kierunek wydaje się być obiecujący – podsumowuje badaczka.

Czytaj więcej

Podsumowanie raportu z realizacji Polityki Otwartego Dostępu

Rok 2022 był czasem, w którym Instytut wyszedł naprzeciw ogólnoświatowym wymaganiom w zakresie otwartego dostępu. Przez ten okres zrealizowano szereg zadań mających na celu wdrożenie Polityki Otwartego Dostępu i wypełnienie jej postanowień.

Prócz wymienionej polityki, opracowano także i wdrożono Politykę Zarządzania Danymi Badawczymi. Z zakresu obu tych dokumentów przeprowadzono szkolenia dla pracowników. Przygotowano także wzór planu zarządzania danymi, który jest dostępny dla pracowników na stronie Research Management Guidance.

W 2022r. pracownicy Instytutu opublikowali łącznie 171 artykułów naukowych oraz przeglądowych, spośród których 113 znalazło się w czasopismach wspierających otwarty dostęp. Tym samym liczba prac opublikowanych w otwartym dostępie stanowiła 66,08% prac opublikowanych ogółem z afiliacją IRZiBŻ PAN.

W tym samym okresie pracownicy otrzymali 21 projektów finansowanych ze źródeł zewnętrznych. 18 z nich jest finansowanych przez Narodowe Centrum Nauki i posiada plany zarządzania danymi, które regulują kwestie otwartego dostępu do publikacji naukowych oraz danych badawczych. 1 projekt jest przeznaczony na wsparcie finansowe czasopisma Polish Journal of Food and Nutrition Sciences, które jest czasopismem wspierającym otwarty dostęp.

W ramach wdrażania postanowień Polityki udało się pozyskać oraz uruchomić infrastrukturę informatyczną zwiększającą bezpieczeństwo przechowywanych danych. Jej wykorzystanie zostało wpisane do wzoru planu zarządzania danymi badawczymi wykorzystywanego w przygotowywaniu propozycji projektów badawczych.

Udało się także przygotować plan zarządzania danymi badawczymi zgodny z wymaganiami Horyzontu 2020 dla projektu „Welcoming ERA Chair to Centre of excellence in nutrigenomics for optimising health and well-being in the Institute of Animal Reproduction and Food Research, Polish Academy of Sciences”, który był jednym ze wskaźników realizacji projektu. Niniejsza informacja jest podsumowaniem raportu z realizacji Polityki Otwartego Dostępu w Instytucie Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności Polskiej Akademii Nauk w Olsztynie w 2022 r.

Czytaj więcej

Dr hab. Magdalena Weidner-Glunde i doktorantka Mamata Savanagouder w roli ekspertek w cyklu dokumentalnym „Dorwać wirusa”

„Błędnie postrzegane są jako towarzysz jedynie chłodnych miesięcy (…) Jedne powodują niegroźne infekcje, inne stanowią śmiertelne zagrożenie” – tymi słowami rozpoczyna się cykl dokumentalny „Dorwać wirusa”, w którym przybliżane są osiągnięcia naukowców pracujących na froncie walki z chorobami wirusowymi. W pierwszym odcinku w roli ekspertek wystąpiły dr hab. Magdalena Weidner-Glunde, kierująca w Instytucie Pracownią Mikrobiologii i Wirusologii Molekularnej, oraz Mamata Savanagouder, doktorantka w jej zespole.

Dr hab. Weidner-Glunde mówi między innymi o tym, czym jest wirus i w jakim celu prowadzone są w Instytucie badania nad cytomegalią. Wirus jest taką paczuszką, która ma dotrzeć do komórki i umożliwić tam namnażanie się wirusa. Ta paczuszka z zewnątrz ma otoczkę białkową, tzw. kapsyd, która chroni znajdujący się wewnątrz genom. Po wniknięciu do komórki ten genom jest uwalniany i umożliwia replikację wirusa, namnażanie i tworzenie nowych cząsteczek wirusowych – wyjaśnia w odcinku dr Weidner-Glunde.

Wirus cytomegalii w większości przypadków u osób zdrowych nie wywołuje większych problemów ani mocnych symptomów, ewentualnie symptomy lekkie przeziębieniowe. Staje się problemem, jeżeli infekcja pojawia się u kobiety w ciąży, ponieważ najczęstszym skutkiem jest częściowa bądź całkowita utrata słuchu u płodu, później u noworodka. Dodatkowo problemem jest to, że w wielu przypadkach dzieci rodzą się zdrowe i dopiero po dłuższym czasie tracą słuch – dodaje.

Zachęcamy do obejrzenia pierwszego odcinka cyklu „Dorwać wirusa”.

Czytaj więcej

Dr hab. Daniel Żarski trenerem branżowych warsztatów z rozrodu sandacza

14 marca w Gospodarstwie Rybackim „Mikołajki” dr hab. Daniel Żarski poprowadził autorskie teoretyczno-praktyczne warsztaty z kontrolowanego rozrodu sandacza. Program warsztatów oparto na oryginalnej wiedzy i innowacyjnych metodach wypracowanych przez Doktora Żarskiego na przestrzeni dekady współpracy z największymi ośrodkami akwakultury w całej Europie.

Poprawa rozrodczości ryb słodkowodnych stanowi odpowiedź na potrzebę ochrony ichtiofauny wód otwartych. Wybór sandacza nie jest przypadkowy – ma duże znaczenie gospodarcze; to bardzo popularny i wysoko ceniony przez smakoszy produkt. Zawiera dużo białka, witamin, mikro i makroelementów.

To pierwsze tego typu warsztaty w Polsce. Ich celem był transfer wiedzy, zwiększenie świadomości przedsiębiorców nt. rozwoju akwakultury oraz promocja innowacji w obszarze rybactwa i akwakultury. To również integralna część rozwoju Instytutu, w której kładziemy nacisk na współpracę z biznesem i wymianę opracowanych w naszych laboratoriach praktyk z poszukującymi skutecznych rozwiązań przedsiębiorcami.

Fot. Mateusz Klimek, dzięki uprzejmości Miasta Mikołajki.

Media o warsztatach:

Gazeta Olsztyńska

InfoMikołajki

Agrobiznes (od 8:04)

Warsztaty były częścią projektu pn. „Centrum Badań Środowiska i Innowacyjnych Technologii Żywności dla Jakości Życia” współfinansowanego ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Warmińsko-Mazurskiego na lata 2014-2020

Czytaj więcej

Naukowcy: nadchodzi wiosna, więc wystaw twarz do słońca i złap trochę witaminy D

Po okresie jesienno-zimowym nasz organizm potrzebuje witaminy D. Naukowcy dowiedli, że nawet zbilansowana i zróżnicowana dieta nie jest w stanie zapewnić całkowitej dziennej dawki tej witaminy, bo to synteza skórna jest jej głównym źródłem dla organizmu. Dlatego radzą, by wiosną wystawić twarz do słońca i złapać trochę witaminy D.

Źródło: Nauka w Polsce

Najnowsze zalecenia dotyczące profilaktyki i leczenia niedoborów witaminy D u dzieci i dorosłych w Polsce opracował zespół naukowców reprezentujących polskie i międzynarodowe towarzystwa medyczne oraz krajowi konsultanci specjalistyczni. Ich konsensus, autorstwa prof. Pawła Płudowskiego i całego zespołu, opublikowano właśnie w czasopiśmie „Nutrients” (https://doi.org/10.3390/nu15030695).

W opracowaniu aktualnych wytycznych uczestniczył prof. Carsten Carlberg, badacz witaminy D, obecnie lider grupy naukowej zajmującej się nutrigenomiką w Instytucie Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie.

„Nie możemy polegać na diecie jako jedynym źródle witaminy D – nawet ta zbilansowana i zróżnicowana nie wystarczy, dlatego w okresie jesienno-zimowym każdy powinien suplementować witaminę D” – wskazał prof. Carlberg jako najważniejsze przesłanie publikacji.

Najbardziej znanym działaniem witaminy D jest utrzymywanie odpowiedniego poziomu wapnia w organizmie, aby utrzymać prawidłową strukturę kości. „Jest to główny powód, dla którego każde dziecko powinno być suplementowane witaminą D od urodzenia – zarówno zimą, jak i latem. Ponadto, witamina D 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” – wyjaśnił prof. Carlberg.

Długotrwały deficyt witaminy D może prowadzić do chorób kości – krzywicy u dzieci i osteomalacji u dorosłych. „Niedobór witaminy D powoduje także wadliwe działanie układu odpornościowego, prowadząc m.in. do zwiększonej podatności na choroby zakaźne czy choroby autoimmunologiczne” – wskazał badacz.

Prof. Carlberg dodał, że dla przeciętnego Polaka poziom witaminy D (czyli poziom 25-hydroksywitaminy D3 w surowicy krwi) określający niedobór definiuje się poniżej 50 nM (20 ng/ml), chociaż każdy człowiek cechuje się inną wrażliwością na witaminę D.

Naukowo udowodniono, że nawet zbilansowana i zróżnicowana dieta nie jest w stanie zapewnić całkowitej dziennej dawki zapotrzebowania organizmu na witaminę D, gdyż jej głównym źródłem jest synteza skórna w kontakcie z promieniowaniem UV. Jednak – jak wskazali w komunikacie naukowcy – spędzanie dużej ilości czasu w pomieszczeniach, noszenie ubrań i stosowanie filtrów słonecznych, a także niska intensywność promieniowania słonecznego w miesiącach jesienno-zimowych przekłada się na liczne niedobory witaminy D w tym czasie.

Kluczowa jest więc dobrze dobrana suplementacja. „Proponuję dobrać dawkę dziennego zapotrzebowania na podstawie masy ciała – jeśli ważysz do 75 kg, przyjmuj codziennie (w okresie jesienno-zimowym) 2000 jednostek, a jeśli więcej – 4000 jednostek (ale nie więcej; to już jest maksymalna dawka)” – radzi prof. Carlberg.

Z kolei w miesiącach wiosenno-letnich, od kwietnia do września, warto wystawiać skórę do słońca (pamiętając o odpowiedniej ochronie przed poparzeniem słonecznym). „Ważna jest pora dnia. Najbardziej efektywne są dwie godziny przed i po zenicie słońca (godz. 11-15 w czasie letnim). W tym czasie 20-30 minut wystawienia twarzy i odkrytych ramion powinno wystarczyć. Oczywiście, za każdym razem unikając poparzeń słonecznych” – powiedział prof. Carlberg.

Naukowiec dodał, że osoby, które nie spędzają wystarczającej ilości czasu na świeżym powietrzu nawet latem, powinny suplementować witaminę D przez cały rok.

Eksperci w opracowanych wytycznych, zwracają szczególną uwagę na potrzebę edukacji w zakresie suplementacji witaminy D w celach profilaktycznych, skierowaną przede wszystkim do towarzystw medycznych, personelu medycznego i decydentów odpowiedzialnych za politykę zdrowotną. Postulują także włączenie praktycznych wskazówek dotyczących profilaktyki i leczenia niedoboru witaminy D do codziennej praktyki. (PAP)

 

Czytaj więcej

Doktorantka Anna Wójtowicz z nagrodą za wyróżniające wystąpienie konferencyjne

Mgr inż. Anna Wójtowicz, doktorantka z Zespołu Immunologii i Patologii Rozrodu, zdobyła nagrodę za wyróżniające wystąpienie pt. „Rola limfocytów Th2 w rozwoju endometrosis” podczas I Konferencji naukowej pn. „Naukowe i praktyczne aspekty rozrodu koni”, która odbyła się w dniach 23-25 lutego br. w Stadninie Koni w Walewicach.

Pani mgr Anna Wójtowicz wykonuje pracę doktorską pod kierunkiem dr hab. Anny Szóstek-Mioduchowskiej.

Endometrosis to chroniczne degenerujące zapalenie błony śluzowej macicy klaczy. Prowadzi ono do zmian w architekturze tkanki i skutkuje upośledzeniem funkcji endometrium, a w konsekwencji wczesną utratą zarodków. Podczas rozwoju endometrosis dochodzi do zwiększenia w endometrium liczby miofibroblastów odpowiedzialnych za nadmierne odkładanie składników macierzy pozakomórkowej (ECM), takich jak kolageny (Col). Kluczową rolę w przebudowie ECM odgrywają metaloproteinazy macierzy (Mmp) i ich tkankowe inhibitory (Timp). Limfocyty T pomocnicze (Th) zaangażowane są w rozwój włóknienia płuc, nerek i wątroby u ludzi oraz u gryzoni. Dotychczas wykazano, że limfocyty Th1 wykazują działanie przeciwfibrotyczne, natomiast limfocyty Th2 działają profibrotycznie. Rola limfocytów Th2, a w szczególności wydzielanych przez nie mediatorów: interleukiny (IL)-4 i IL-13 w rozwoju endometrosis, pozostaje jednak nieznana. Celem badań było określenie tkankowej lokalizacji receptorów IL-4 i IL-13  w endometrium kategorii I, IIA, IIB oraz III, a także zbadanie wpływu tych interleukin na proliferację fibroblastów i ekspresję wybranych markerów włóknienia.

Przedstawione na konferencji badania zostały zrealizowane w ramach projektu badawczego pod kierunkiem dr hab. Anny Szóstek-Mioduchowskiej, finansowanego ze środków Narodowego Centrum Nauki Sonata nr 2019/35/D/NZ9/02989.

 

Czytaj więcej

Międzynarodowe seminarium naukowe – Prof. Lars-Oliver Klotz

15 marca br. o godzinie 10:00 w Instytucie Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN odbędzie się pierwsze międzynarodowe seminarium naukowe w ramach projektu ERA Chair Welcoming ERA Chair to Centre of Excellence in Nutrigenomics to optimise health and well-being. Serię seminariów zainauguruje Lars-Oliver Klotz, profesor nutrigenomiki w Instytucie Nauk o Żywieniu Uniwersytetu Friedricha Schillera w Jenie (Niemcy). Prof. Klotz prowadzi badania z zakresu biochemii i biologii molekularnej, toksykologii molekularnej i biologii komórki. Podczas seminarium w Olsztynie wygłosi referat: „Selenium-binding proteins: from SNP to function”.

Seminarium i spotkanie z udziałem prof. Klotza odbędą się w Oddziale Nauk o Żywności Instytutu Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN przyl. ul. Tuwima 10. 

Prof. Lars-Oliver Klotz – BIO

Lars-Oliver Klotz (LOK) is Professor of Nutrigenomics at the Institute of Nutritional Sciences, Friedrich Schiller University, Jena, Germany. He is Dean of the Faculty of Biological Sciences at Friedrich Schiller University. He obtained his Diploma degree (an MSc equivalent) in biochemistry from the University of Tübingen, Germany, followed by a Ph.D. in biochemistry from the University of Düsseldorf, Germany (1998; advisor: Helmut Sies). Following postdoctoral research at the National Institute on Aging in Baltimore, MD, USA, he obtained his lecturer’s qualification (Habilitation degree) at the University of Düsseldorf. In 2010, he moved to the University of Alberta, Edmonton, AB, Canada, where he was an Associate Professor (tenured) and held the Canada Research Chair in Pharmaceutical Sciences at the Faculty of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences. In 2013, Dr. Klotz assumed his current position. Dr. Klotz is the 2006 recipient of SFRR-Europe’s Catherine-Pasquier-Award. His research interests include the biochemistry of oxidative stress, stress-induced signal transduction and molecular processes in aging.

Selenium-binding proteins: from SNP to function

Abstract:

Selenium-binding protein 1 (SELENBP1) was identified some thirty years ago as a selenium-containing protein that does not count among the 25 known human selenoproteins harboring selenocysteine residues. It has since been found to be a bona-fide tumor suppressor, but its exact function remained elusive until, in 2018, a series of single nucleotide polymorphisms were identified as the reason for a striking breath malodor of patients in a Dutch hospital. The underlying changes were demonstrated to affect the gene encoding SELENBP1, which was then identified as a methanethiol oxidase.

This presentation will summarize the work on SELENBP1 performed in the Klotz lab regarding the enzymatic activity of SELENBP1, the role of selenium, the role of transition metal ions and the search for a function of this protein, using isolated SELENBP1 mutants, cell culture models and a model organism, Caenorhabditis elegans.

 

Czytaj więcej