TEMATYKA DYSKUSJI PANELOWYCH 
VI FESTIWAL NAUKI 
Wydział Farmaceutyczny AM w Warszawie

Banacha 1, czwartek 26.09.2002, g. 18:00
Wątroba w kieliszku
(mgr Piotr Tomaszewski)1
Spożywanie alkoholu to zjawisko tak stare jak ludzkość. Niskoprocentowe odpowiedniki wina i piwa wytwarzano już w starożytnej Babilonii, Sumerze, Egipcie, Chinach, Indiach, Palestynie, Grecji i Rzymie. Specjalnością Słowian od czasów przedhistorycznych były miody pitne. Mocniejsze napoje alkoholowe zaczęto wytwarzać w XI w., kiedy to we Włoszech odkryto metodę otrzymywania spirytusu przez destylację wina. Niskoprocentowe napoje alkoholowe znane są także dziś grupom etnicznym żyjącym na poziomie pierwotnym, pośród których ich sporządzanie i spożycie często wiąże się z obrzędami.
Wielowiekowa obecność alkoholu w życiu człowieka od początku współistnieje z problemem jego nadużywania. Wykazano niezbicie zależność pomiędzy dawką, częstością oraz okresem spożywania alkoholu a występowaniem zmian uszkodzeniowych wątroby, trzustki, mózgu oraz serca. Zmianom tym towarzyszy postępująca degradacja psychiczna i psychospołeczna człowieka.
Narządem najbardziej narażonym na toksyczne działanie alkoholu etylowego jest wątroba, ponieważ w jej komórkach miąższowych dokonuje się metabolizm tego związku. Niestety, jeden z metabolitów, aldehyd octowy, wykazuje znacznie wyższą toksyczność aniżeli sam etanol. Permanentny stan obciążenia wątroby dużymi dawkami alkoholu prowadzi początkowo do odwracalnych jeszcze zaburzeń w metabolizmie lipidów, manifestujących się powstaniem poalkoholowego stłuszczenia wątroby. W wyniku dalszego spożywania alkoholu część komórek ulega uszkodzeniu, następuje rozwój ognisk zapalnych i zachodzi proces włókniejącego zbliznowacenia. Właśnie te zmiany te składają się na obraz poalkoholowej marskości wątroby. Pojawiające się w obszarze uszkodzonego miąższu liczne ogniska wzmożonej regeneracji zwykle nie są powodem do optymizmu, ponieważ podlegają zaburzeniom regulacji procesów podziałowych i niejednokrotnie stanowią początek pierwotnego raka wątroby. Podatność na alkoholowe uszkodzenie wątroby jest bardzo różna i zależy od szeregu czynników: genetycznych, dietetycznych i hormonalnych.
Okazuje się jednak, że alkohol etylowy spożywany w niewielkich dawkach może mieć korzystny wpływ na funkcjonowanie organizmu. Obok szeroko komentowanego wpływu na zmniejszenie ryzyka wystąpienia choroby wieńcowej (British Medical Journal, 1999) i udarów mózgu (The New England Journal of Medicine, 1999), niewielkie dawki alkoholu etylowego korzystnie oddziałują także na wątrobę, zarówno poprzez poprawę jej ukrwienia jak i poprzez poprawę dystrybucji cholesterolu (wzrost udziału frakcji „dobrego” cholesterolu HDL w ogólnej puli lipoprotein), co skutkuje obniżeniem ryzyka rozwoju zmian miażdżycowych. Nie można jednak zapominać, że „kuracja” alkoholowa może prowadzić do uzależnienia i do skutków przeciwnych wobec zamierzonych, zwłaszcza w przypadku osób podatnych.
W ramach dyskusji panelowej przedstawiono biochemiczne mechanizmy, zarówno zgubnego jak i korzystnego wpływu alkoholu na wątrobę. Przedyskutowano zależność między wielkością dawki i częstością spożywania alkoholu a konsekwencjami metabolicznymi i zdrowotnymi, a także przeanalizowano wpływ czynników osobniczych: wieku, płci, różnic genetycznych i dietetycznych na konsekwencje metaboliczne działania alkoholu na wątrobę. Rozważono również rolę czynników psychicznych i społecznych.


Banacha 1, piątek 27.09.2002, g. 18:00
Substancje lecznicze z roślin transgenicznych
(dr hab. Olga Olszowska)2
Świat roślin jest źródłem wielu cennych substancji stosowanych w lecznictwie, jak np. glikozydy nasercowe, atropina, skopolamina, a także związki przeciwnowotworowe: (paklitaksel, winkrystyna). Poszukiwania nowych, biologicznie czynnych związków pochodzenia naturalnego ciągle trwają i są stymulowane m.in. postępem wiedzy w dziedzinie etiologii wielu chorób. Wiele spośród tych związków, jak alkaloidy, saponiny, garbniki, czy terpeny zwane są metabolitami wtórnymi, ponieważ powstają jako produkty wyspecjalizowanej przemiany materii, a ich występowanie jest ograniczone tylko do niektórych grup roślin.
Uzyskanie odpowiedniego surowca roślinnego w dostatecznych ilościach nie zawsze jest łatwe. Trudności może powodować powolny wzrost roślin, ograniczenie wegetacji do określonych stref klimatycznych lub niska zawartość substancji czynnych. 
Jednakże skomplikowana budowa wielu związków uniemożliwia opłacalną produkcję na drodze syntezy chemicznej i dlatego jedynym ich źródłem pozostają nadal tkanki i organy roślinne. Rozwój metod biotechnologii roślinnej stwarza perspektywę uzyskiwania wartościowej biomasy w dostatecznych ilościach. Jedną z możliwości jest kultura in vitro korzeni transgenicznych zwanych też korzeniami włośnikowatymi (hairy roots). Powstają one w wyniku zakażenia komórek roślinnych bakteriami Agrobacterium rhizogenes. Do genomu komórki roślinnej wbudowuje się fragment DNA z plazmidu Ri (root inducing) bakterii. W wyniku ekspresji genów znajdujących się w tym fragmencie zmienia się metabolizm komórki, w następstwie czego powstają korzenie, które mają charakter tumorowy i rosną szybko na pożywkach bez regulatorów wzrostu. Korzenie transformowane mogą wytwarzać metabolity wtórne o składzie jakościowym i ilościowym porównywalnym z rośliną macierzystą. Są stabilne genetycznie, co sprawia, że wydajność kultur w określonych warunkach hodowli utrzymuje się na stałym poziomie przez długi okres. 
Dotychczas otrzymano kultury transgenicznych korzeni wielu gatunków roślin dwuliściennych oraz kilku gatunków roślin nagozalążkowych. Wytwarzały one metabolity wtórne z dużą wydajnością, np. związek przeciwmalaryczny artemizyninę, alkaloidy tropanowe hioscyjaminę i skopolaminę oraz saponiny żeń-szenia. Otrzymano także wytwarzające paklitaksel kultury transformowanych korzeni dwóch gatunków cisów. Prowadzenie kultur transformowanych korzeni jest obecnie możliwe w bioreaktorach o pojemności kilkuset litrów.
Metabolity wtórne powstają w wyniku reakcji katalizowanych przez enzymy. Poznanie kolejnych etapów biosyntezy związków, izolacja enzymów, otrzymanie kodującego je cDNA i wprowadzenie go do materiału genetycznego rośliny stwarza możliwość otrzymania roślin transgenicznych o zwiększonej wydajności określonych związków lub o zmienionym składzie metabolitów wtórnych. Otrzymano np. pokrzyk wilczą jagodę o zwiększonej produkcji skopolaminy dzięki wprowadzeniu do genomu tej rośliny genu 6-b-hydroksylazy hioscyjaminy. Inne rośliny będące obiektem „inżynierii biochemicznej” to np. ryż, Catharanthus roseus, Rubia peregrina, petunia.
W trakcie wykładu zostały omówione osiągnięcia i perspektywy uzyskiwania związków leczniczych z roślin transgenicznych, a następnie odbyła się dyskusja.


Adresy i telefony:
1 Katedra i Zakład Biochemii i Chemii Klinicznej, Akademia Medyczna w Warszawie, ul. Banacha 1, 02-097 Warszawa, tel./faks 5720 737, kierownik: prof. dr hab. Jan Pachecka.
2 Katedra i Zakład Biologii i Botaniki Farmaceutycznej, Wydział Farmaceutyczny, Akademia Medyczna w Warszawie, ul. Banacha 1, 02-097 Warszawa, tel./faks 5720984, kierownik: dr hab. Olga Olszowska.
 

 
Koordynator imprez: dr Andrzej Zimniak