Wykład wprowadzjący:
Nowoczesne studia farmaceutyczne
Prof. dr hab. Jan Pachecka¹, dziekan Wydziału

Nowoczesne studia farmaceutyczne przygotowują absolwentów do podjęcia wielorakich wyzwań, które niesie współczesna cywilizacja. Niektórymi jej wyznacznikami na początku XXI wieku są: szybki rozwój nauki, zwłaszcza w dziedzinach biologiczno-medycznych, ekspansja chorób, dotychczas uważanych za opanowane lub mniej groźne oraz zupełnie nowych, a także zwiększanie się odsetka ludzi w wieku podeszłym.
Absolwenci studiów farmaceutycznych przygotowywani są w szerokim zakresie nie tylko do współpracy z lekarzami w zakresie farmakoterapii i fitoterapii, ale także do pracy badawczej nad opracowywaniem nowych generacji farmaceutyków, nad uzyskiwaniem leków ze źródeł naturalnych, technologią środków leczniczych i postaci leku oraz profilaktyką polegającą na korekcie modelu zachowań i odżywiania. Dużego znaczenia nabiera orientowanie tych prac na ludzi w wieku podeszłym, których populacja w wyniku postępów ochrony zdrowia staje się coraz liczniejsza. W tym aspekcie szczególnie ważna będzie szeroko pojęta rehabilitacja i regeneracja biologiczna, w której odpowiednia farmaceutyczna suplementacja okaże się nieodzowna.
Studia na naszym Wydziale przygotowują absolwentów do podjęcia rozlicznych zadań, począwszy od prowadzenia aptek, a skończywszy na badaniach naukowych nad molekularnymi mechanizmami działania leków i sposobami ich produkcji. Program nauczania uwzględnia szybki rozwój informatyki i biologii molekularnej. W trakcie wykładu zaprezentowano specyfikę studiów farmaceutycznych, możliwości specjalizacji oraz kierunki prac badawczych, prowadzonych na Wydziale. 

---

¹Katedra i Zakład Biochemii i Chemii Klinicznej, Akademia Medyczna w Warszawie, ul. Banacha 1, 02-097 Warszawa, tel/faks 823 0325, kierownik: prof. dr hab. Jan Pachecka.

Diagnostyka osteoporozy
Mgr Sławomir Białek¹

Stopniowe zmniejszanie się zawartości minerałów w kościach powodują zaburzenia ich mikroarchitektury, co początkowo przebiega bezobjawowo. Bóle pojawiają się dopiero na skutek deformacji kostnych, a nierzadko pierwszym objawem osteoporozy jest złamanie. Zatem niesłychanie ważne jest odpowiednio wczesne rozpoznanie choroby i niezwłoczne rozpoczęcie leczenia.
Diagnostyka polega na pomiarze zawartości minerałów w tkance kostnej. W ten sposób można określić początek choroby, a później stopień jej zaawansowania. Pierwszą techniką wykorzystywaną do diagnozowania osteoporozy były zdjęcia rentgenowskie, jednak niska czułość tej metody pozwalała na wykrycie dopiero bardzo dużych zmian. Obecnie powszechnie stosuje się metody densytometryczne, za pomocą których dokładnie określa się gęstość mineralną tkanki kostnej. Niewielka dawka promieniowania emitowana w czasie pomiaru umożliwia bezpieczne powtarzanie badań, co jest istotne przy śledzeniu wyników leczenia.
Następnym krokiem w rozwoju diagnostyki osteoporozy było wprowadzenie oznaczeń biochemicznych, tzw. markerów obrotu kostnego. Markery te umożliwiają śledzenie zmian metabolizmu tkanki kostnej i są wykorzystywane do określania skuteczności leczenia.
W trakcie tegorocznego Festiwalu Nauki na naszych pokazach laboratoryjnych omówiono zasadę badań densytometrycznych i pokano, jak się je wykonuje, oraz  oceniono skuteczność leczenia za pomocą markerów.
_____________________________
¹Katedra i Zakład Biochemii i Chemii Klinicznej, Akademia Medyczna w Warszawie, ul. Banacha 1, 02-097 Warszawa, tel/faks 823 0325, kierownik: prof. dr hab. Jan Pachecka.

Wątroba w probówce
Mgr Piotr Tomaszewski¹

Wątroba to kluczowy reaktor biochemiczny organizmu, odpowiedzialny za syntezę podstawowych białek osocza krwi, uczestniczący w oczyszczaniu organizmu z własnych i obcych substancji zbędnych i toksycznych, magazynujący i udostępniający liczne ważne substraty metaboliczne, decydujący o prawidłowym gospodarowaniu cholesterolem. Ten najsprawniejszy energetycznie, najaktywniejszy chemicznie i największy narząd jamy brzusznej jest powiązany z innymi narządami organizmu tak ściśle, iż nawet najdrobniejsza nieprawidłowość w jego funkcjonowaniu prowadzi do pogorszenia ogólnej kondycji ustroju.
Wątroba może podlegać różnym procesom chorobowym, takim jak marskości, zapalenia wirusowe, zwane żółtaczkami zakaźnymi, oraz nowotwory. Do walki z tymi chorobami współczesna medycyna wystawia rozległy arsenał farmakologicznych i chirurgicznych metod leczenia.
Aby jednak oręż ten okazał się skuteczny, niezbędne są, jak w każdej walce, właściwa taktyka i sprawne dowodzenie. W sukurs przychodzi chemia z jej nieodłącznym atrybutem – probówką, w której sprawne oko biochemika-diagnostyka wyśledzi procesy świadczące o rodzaju, rozległości i zaawansowaniu procesu chorobowego toczącego się w wątrobie, pozwalając na właściwy dobór metody terapii oraz bieżącą ocenę jej postępów.
W trakcie pokazu zaprezentowano nowoczesne laboratoryjne metody biochemicznego diagnozowania stopnia uszkodzenia komórek wątrobowych, oraz oceny ich rezerw metabolicznych z zastosowaniem testów enzymatycznych. Część testów przeprowadzili sami goście pod kontrolą asystenta. Dokonano porównania wyników analiz, przeprowadzonych na osobach zdrowych i chorych. W podsumowaniu przedstawiono prognozy na przyszłość.
_______________________________
¹Katedra i Zakład Biochemii i Chemii Klinicznej, Akademia Medyczna w Warszawie, ul. Banacha 1, 02-097 Warszawa, tel/faks 823 0325, kierownik: prof. dr hab. Jan Pachecka.
 

Hodowla tkanek roślin leczniczych
Przygotowanie: prof. dr hab. Mirosława Furmanowa, dr Hanna Olędzka;
prowadzenie: dr Hanna Olędzka, mgr Wojciech Szypuła ¹

Świat roślin dostarcza wielu wartościowych związków leczniczych, pozyskiwanych z organów i tkanek roślinnych.
Naturalnym środowiskiem bytowania roślin, z którym stykamy się najczęściej, jest  gleba. Obecnie istnieje jeszcze inna możliwość hodowli roślin - w warunkach sterylnych, przy zastosowaniu pożywki agarowej zamiast ziemi. W takim przypadku mówimy o hodowli in vitro, czyli w szkle. Metoda ta jest m. in. stosowana do szybkiego klonalnego mnożenia roślin, tj. otrzymywania wielu okazów potomnych z tkanki jednej rośliny. Istnieje także możliwość osobnego hodowania wyodrębnionych organów i tkanek roślinnych, np. samych korzeni, zarodków lub komórek. Ponadto, zamiast roślin lub ich organów można także hodować niezróżnicowaną tkankę, nazywaną kalusem, lub prowadzić hodowlę komórek w zawiesinie w tzw. biofermentorach. W kalusie występują na ogół takie same związki biologicznie czynne, jak w roślinie macierzystej, co umożliwia ich otrzymanie z pominięciem hodowli całej rośliny. Najlepsze wyniki uzyskuje się z hodowli zawiesinowej komórkowej w biofermentorach, w których parametry wzrostu są kontrolowane i rejestrowane na monitorze.
Według jednej z najnowszych metod, związki lecznicze otrzymuje się z korzeni transgenicznych, tzn. mających wprowadzony obcy gen. Do modyfikacji genotypu używa się bakterii o nazwie Agrobacterium rhizogenes. Obecnie otrzymuje się modyfikowane genetycznie organizmy bakterii, grzybów, roślin i zwierząt. Dostarczają one wielu produktów żywnościowych obecnych na naszym rynku. Zasady postępowania regulowane są specjalnymi przepisami, według których na opakowaniu powinna być informacja, że artykuł pochodzi z roślin zmienionych genetycznie (GMO).
Hodowla tkankowa roślin in vitro pozwala także otrzymywać rośliny haploidalne (z pojedynczym zestawem chromosomów), a także dokonywać fuzji protoplastów (nieobłonionych komórek) dwóch gatunków, nie dających mieszańców w stanie naturalnym. Tkanki można również zamrażać i przechowywać przez długie okresy w temperaturze ciekłego azotu (-196^o), a po powolnym rozmrożeniu kontynuować hodowlę.
Obecnie przedmiotem prac Katedry są różne gatunki cisa. W tej roślinie występuje ok. 350 związków chemicznych, z których wiele jest trujących, natomiast jeden, zwany paklitakselem, wykazuje właściwości przeciwnowotworowe. Związek ten powstaje również w hodowli in vitro. Jego obecność stwierdziliśmy także w korzeniach transformowanych.
Biotechnologia jest przedmiotem zajęć dydaktycznych i badań naukowych dwóch Zakładów Wydziału Farmaceutycznego - naszego, który zajmuje się biotechnologią roślinną oraz Zakładu Technologii Leków, który zajmuje się biotechnologią mikroorganizmów.
Hodowla tkankowa roślin leczniczych, biotechnologia roślinna o rosnącym znaczeniu praktycznym, czeka na badaczy.
__________________________________
¹Katedra i Zakład Biologii i Botaniki Farmaceutycznej, Wydział Farmaceutyczny, Akademia Medyczna w Warszawie, ul. Banacha 1, 02-097 Warszawa, tel. 823 5984, kierownik: prof. dr hab. Mirosława Furmanowa.

Wartości odżywcze grzybów jadalnych
Dr Olgierd Lubiński¹

Okazuje się, że zdrowsza dieta to nie tylko mniej mięsa i tłuszczów, a więcej jarzyn, ale także - więcej grzybów w jadłospisie! Niektóre gatunki grzybów, jak np. smardz jadalny i boczniak koreański, zawierają cenne, organicznie związane biopierwiastki, takie jak magnez, żelazo, kobalt mangan i selen. Ponadto znajdują się w nich potrzebne w żywieniu człowieka nienasycone kwasy tłuszczowe, enzymy i związki chitynowe.
Kwaśne deszcze, związane z rozwojem przemysłu, oraz obniżanie się poziomu wód gruntowych są przyczyną coraz rzadszego występowania grzybów w naszych lasach, np. smardze pojawiają się w Polsce sporadycznie, w związku z czym zostały nawet objęte ochroną. W takiej sytuacji opłacalne staje się hodowanie grzybów, co przeprowadza się w warunkach laboratoryjnych i produkcyjnych w tzw. bioreaktorach (fermentorach) głębinowych. Jako pożywkę stosuje się tanie odpadowe produkty przemysłu spożywczego, jak wytłoki jarzynowe i owocowe pozostałe po produkcji soków, a także otręby, które są doskonale przyswajane przez grzyby. Grzyby hodowane w ten sposób nie wykształcają kapeluszy, lecz tzw. biomasę, która jednakże ma właściwości smakowe i zapachowe identyczne z grzybami rozwijającymi się w naturalnym środowisku. Co więcej, uzyskany produkt ma jeszcze lepsze parametry odżywcze od grzybów naturalnych, ponieważ stosowane pożywki stanowią bogatsze źródło organicznego węgla i azotu niż leśna ściółka. Grzybowa biomasa zawiera np. więcej białek, aminokwasów, węglowodanów, lipidów, witamin i mikroelementów. Należy także dodać, że w grzybach hodowlanych nie ma promieniotwórczych pierwiastków, jak cez czy stront, które często można znaleźć w wolno rosnących grzybach, zwłaszcza we wschodniej Europie.
Ze względu na tak cenne właściwości w niektórych krajach rozpoczęto już produkcję koncentratów odżywczych z biomasy grzybów hodowlanych. Tego rodzaju odżywki polecane są zwłaszcza sportowcom i osobom starszym w celu wzmożenia przemiany materii.
W trakcie pokazu zostały zademonstrowane fermentory z hodowlą grzybów, a także urządzenia do wirowania i suszenia biomasy. Odbyła się także krótka prelekcja wprowadzająca i dyskusja.
___________________________________
¹Katedra i Zakład Technologii Środków Leczniczych, Wydział Farmaceutyczny, Akademia Medyczna w Warszawie, ul. Banacha 1, 02-097 Warszawa, tel./faks 822 5047, kierownik: prof. dr hab. Bożenna Gutkowska.

Przygotowanie kremu z witaminą E
i tabletek Flegaminy
Dr Barbara Chałasińska, mgr Janusz Zagrodzki ¹

Przygotowanie kremu
Kremy kosmetyczne (Cremores) są preparatami przeznaczonymi do pielęgnacji skóry. Zadaniem ich jest utrzymanie prawidłowego stanu skóry, jej uelastycznienie i wygładzenie. Osiągnąć to można poprzez natłuszczanie, nawodnienie i odżywienie skóry. Wartość odżywczą kremów podnosi dodatek substancji biologicznie czynnych: witamin, aminokwasów, hormonów, enzymów, kompleksów białkowych oraz wyciągów roślinnych. Podstawowymi składnikami kremów są: podłoża, emulgatory, środki konserwujące i substancje zapachowe oraz woda. Krem witaminowy, otrzymywany w trakcie pokazu, działa odżywczo, odmładzająco, zapobiega podrażnieniom skóry i łagodzi stany zapalne.
Uczestnicy pokazu samodzielnie przygotowali krem kosmetyczny z witaminą E.
Przygotowanie tabletek Flegaminy
Tabletki są stałą postacią leku otrzymywaną przez sprasowanie jednej lub kilku substancji leczniczych z substancjami pomocniczymi, odpowiednio dobranymi do cech fizyko-chemicznych substancji czynnej. Substancje lecznicze w zależności od
właściwości i technologii sporządzania tabletek mogą być uwalniane w różnych odcinkach przewodu pokarmowego. Wyróżniamy tabletki doustne, do połykania, musujące i do sporządzania roztworów oraz tabletki do jam ciała.
Chlorowodorek bromheksyny (Flegamina) jest syntetyczną pochodną alkaloidu wiscyny o działaniu wykrztuśnym i mukolitycznym. W postaci tabletek, syropów, kropli, iniekcji, roztworów do inhalacji stosowany jest w takich preparatach jak:
Bisolvon, Bromhexin, Flegamina.
Przy czynnym udziale uczestników zajęć w pierwszym etapie sporządzono granulat złożony z substancji czynnej i substancji pomocniczych. W następnym etapie wysuszony granulat zmieszano ze środkami poślizgowymi i wykonano tabletki z zastosowaniem tabletkarki uderzeniowej. Otrzymane tabletki zostały poddane badaniom: wytrzymałości mechanicznej (pomiar twardości i ścieralności) i czasu rozpadu, a także został określony ich średni ciężar. Wymienione badania są niezbędne do oceny jakości tej postaci leku. 

---

¹ Zakład Farmacji Stosowanej, Wydział Farmaceutyczny, Akademia Medyczna w Warszawie, ul. Banacha 1, 02-097 Warszawa, tel. 823 5978, kierownik: prof. dr hab. Edmund Sieradzki.

Badanie toksyczności wody metodą bioindykacji
Dr Grzegorz Nałęcz-Jawecki¹

Zarówno substancje chemiczne, wprowadzane planowo do środowiska, np. nawozy mineralne czy konserwanty żywności, jak i emisje przemysłowe, wchodzą w obieg naturalny w przyrodzie, są transportowane przez powietrze, wodę oraz przez żywe organizmy. Dostają się więc do niemal całej biosfery, włączając się do cykli biogeochemicznych i kumulując w łańcuchach pokarmowych. W wyniku tego docierają także do człowieka, bezpośrednio lub pośrednio, powodując różnego rodzaju zatrucia, toksykozy, a nawet choroby nowotworowe. Cyrkulacja wody z jednej strony, a wielkie na nią zapotrzebowanie z drugiej powodują, że jest ona doskonałym nośnikiem m. in. zanieczyszczeń. Stąd niezmiernie ważną sprawą jest stałe monitorowanie wód powierzchniowych oraz ścieków. Tego rodzaju pomiary z udziałem żywych organizmów nazywamy bioindykacją.
Bioindykacja to określenie toksyczności różnych elementów środowiska na podstawie reakcji żywego układu oraz na podstawie pomiaru jakościowego i ilościowego tych reakcji. Bioindykatorem jest układ żywy, na różnym poziomie organizacji - od osobnika, poprzez populację, aż po biocenozę. W biotestach, służących do badania toksyczności wody lub ścieków, stosuje się bioindykatory zwierzęce, roślinne i bakteryjne. Poniżej przedstawiamy cztery testy, demonstrowane w naszym laboratorium.
Test przy użyciu Chlorella vulgaris. Jest to jednokomórkowy glon, należący do gromady zielenic, rozpowszechniony w wodach słodkich. Do laboratoryjnej hodowli glonów wprowadza się roztwory ścieku o odpowiednim rozcieńczeniu, a następnie prowadzi się spektrofotometryczne pomiary absorbancji w zakresie widzialnym. Toksyczne oddziaływanie badanej próby powoduje zahamowanie przyrostu glonów, co można ilościowo mierzyć w odniesieniu do próby kontrolnej.
Test przy użyciu Daphna magna Straus. Rozwielitka jest skorupiakiem, żyjącym w wodach słodkich. Do testu stosuje się osobniki młode, umieszczając je w krystalizatorach z roztworami ścieku o różnych stężeniach. Po 24 i 48 godzinach liczy się ilość dafni, wykazujących efekt testowy, w tym przypadku unieruchomienie organizmu. Dane te pozwalają na określenie toksyczności próby.
Test Spirotox. Organizmem testowym jest pierwotniak Spirostomum ambiguum, występujący w rzekach i jeziorach o czystej wodzie. Orzęski umieszczane są w badanej próbie i obserwowane pod niewielkim powiększeniem (8 x). Po wpływem toksykantów komórki tych bardzo wrażliwych organizmów ulegają rozpuszczeniu (tzw. lizie). Toksyczność próbki określona jest przez jej rozcieńczenie, które powoduje lizę 50% populacji. Pierwotniaki mogą być przechowywane przez okres kilku tygodni bez utraty ich wrażliwości.
Test Microtox. Test polega na pomiarze naturalnej luminescencji (świecenia) bakterii Vibrio fischeri, które są zawieszone w roztworze badanej próbki. Toksyczne związki chemiczne hamują aktywność enzymów bakteryjnych, co manifestuje się obniżeniem intensywności świecenia. Pomiar przeprowadza się metodą spektrofotometryczną.
_________________________________
¹Zakład Badania Środowiska, Wydział Farmaceutyczny, Akademia Medyczna w Warszawie, ul. Banacha 1, 02-097 Warszawa, tel. 822 11 08, kierownik: prof. dr hab. Józef Sawicki.
 

Mikroorganizmy przyjazne człowiekowi
Dr Bohdan Starościak, dr Renata Wolinowska, dr Jolanta Zajdel-Dąbrowska, mgr Izabella Maciąg, mgr Agnieszka Laudy, mgr Iwona Makuch ¹

W czasie pokazu, poprzedzonego krótką prelekcją, zostały zademonstrowane różne grupy przyjaznych człowiekowi drobnoustrojów, mianowicie:
- bakterie mlekowe (Lactococcus, Lactobacillus, Bifidobacterium),
- bakterie występujące normalnie w mikroflorze przewodu pokarmowego człowieka i zwierząt (Escherichia coli, paciorkowce kałowe, inne mikroorganizmy),
- promieniowce (Streptomycetes),
- różne grzyby.
Wszystkie te drobnoustroje od dawna (często nieświadomie) wykorzystywane są przez człowieka w produkcji żywności. Ponadto współżyją one z organizmami ludzi i zwierząt, w istotny sposób wpływając na stan ich zdrowia. Wiele z tych drobnoustrojów jest wykorzystywanych w przemyśle fermentacyjnym oraz w produkcji leków (antybiotyki, enzymy, inne substancje biologicznie aktywne). Omawiane drobnoustroje stosowane są także w przygotowywaniu tzw. preparatów probiotycznych, jak np. jogurty z żywymi, pożytecznymi bakteriami.
W czasie pokazu pokazano hodowle drobnoustrojów na podłożach stałych i płynnych oraz odpowiednio przygotowane preparaty mikroskopowe. Omówiono także podstawowe metody badań mikroorganizmów.
_______________________________________
¹Zakład Mikrobiologii Farmaceutycznej, Akademia Medyczna w Warszawie, 02-007 Warszawa, ul. Oczki 3, tel. 628 0822, kierownik: dr Bohdan. J. Starościak.

Jak bakterie zwalczają antybiotyki
Dr Bohdan Starościak, dr Renata Wolinowska, dr Jolanta Zajdel-Dąbrowska, mgr Izabella Maciąg, mgr Agnieszka Laudy, mgr Iwona Makuch ¹
 
Jednym z najpoważniejszych problemów współczesnej medycyny, a więc i mikrobiologii lekarskiej, stały się zakażenia wywoływane przez drobnoustroje, najczęściej bakterie, oporne na działanie wielu powszechnie stosowanych leków przeciwdrobnoustrojowych - antybiotyków i chemioterapeutyków. Wiele szczepów bakterii, głównie z gatunków Staphylococcus aureus - gronkowiec złocisty, Enterococcus faecalis - paciorkowiec kałowy, Pseudomonas aeruginosa - pałeczka ropy błękitnej, a także pałeczek jelitowych (rodzina Enterobacteriaceae) i wiele innych uzyskało oporność na dużą ilość różnych antybiotyków jednocześnie. Szczepy wielolekooporne najłatwiej powstają (selekcjonują się) w placówkach służby zdrowia, które są miejscami jednoczesnego spotkania wielu ludzi chorych o osłabionej odporności, nagromadzania się drobnoustrojów i stosowania w dużych ilościach leków przeciwdrobnoustrojowych. W takiej sytuacji łatwo jest więc o tzw. zakażenia szpitalne wywołane przez drobnoustroje oporne na antybiotyki.
Lekooporne bakterie posiadają odpowiednie geny (w tym geny znajdujące się na plazmidach - pozachromosomalnym materiale genetycznym), warunkujące wytwarzanie enzymów, które rozkładają bądź w inny sposób inaktywują antybiotyki i powodują oporność tych drobnoustrojów. Inne mechanizmy oporności na antybiotyki u bakterii polegają na zmianie dotychczas wrażliwych na działanie antybiotyków szlaków metabolicznych lub enzymów na niewrażliwe (tzw. zmiana miejsca ataku).
W czasie pokazu zademonstrowano utrwalone i zabarwione preparaty najważniejszych bakterii chorobotwórczych, których wielolekooporność jest obecnie rosnącym zagrożeniem. Pokazano odpowiednio zabezpieczone hodowle bakterii wielolekoopornych na podłożach stałych, a także omówiono wyniki badań ich lekooporności przy zastosowaniu antybiogramów. Przedyskutowano metody pozwalające na oznaczenie wrażliwości lub oporności bakterii na antybiotyki oraz sposoby wykrywania enzymów bakteryjnych rozkładających antybiotyki. 

---

¹Zakład Mikrobiologii Farmaceutycznej, Akademia Medyczna w Warszawie, 02-007 Warszawa, ul. Oczki 3, tel. 628 0822, kierownik: dr Bohdan. J. Starościak.