TEMATYKA POKAZÓW LABORATORYJNYCH 
VI FESTIWAL NAUKI 
Wydział Farmaceutyczny AM w Warszawie

Banacha 1, sobota 28.09.2002, g. 10:00
Wykład wprowadzający: 
Studia farmaceutyczne a ochrona zdrowia społeczeństwa
(prof. dr hab. Jan Pachecka, dziekan Wydziału)1
Absolwenci studiów farmaceutycznych przygotowywani są w szerokim zakresie nie tylko do współpracy z lekarzami w dziedzinie 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. Praca w aptece także nie ogranicza się do dystrybucji leków przepisanych przez lekarza, ponieważ stale rośnie liczba specyfików, wydawanych bez recepty. Obserwuje się wzrost społecznego zapotrzebowania na sprzedawane „od ręki” preparaty, do których zalicza się nie tylko niektóre leki, ale także odżywki, suplementy i wyciągi ziołowe. Często ludzie cierpiący na alergię, przemęczenie, stres, nadwagę czy nawracające przeziębienia kierują się wprost do apteki, i wtedy specjalistyczna konsultacja odpowiednio przygotowanego farmaceuty jest nie do przecenienia.
Nowoczesny program nauczania farmacji uwzględnia te wszystkie wielorakie wyzwania, jakie niesie szybki rozwój cywilizacyjny. W trakcie wykładu została zaprezentowana specyfika tego kierunku studiów i możliwości specjalizacji, a także kierunki prac badawczych, prowadzonych na Wydziale Farmaceutycznym Akademii Medycznej w Warszawie.


Banacha 1, sobota 28.09.2002, g. 11, 12, 13:00
Biochemiczna diagnostyka alkoholowego uszkodzenia wątroby
(mgr Piotr Tomaszewski)2
Narządem najbardziej narażonym na toksyczne działanie napojów alkoholowych jest wątroba, która z natury swej funkcji fizjologicznej przejmuje z krwi większość etanolu, wchłoniętego z jamy ustnej, żołądka, jelit, a także płuc, dokąd jego pary dostają się z wdychanym powietrzem. W komórkach miąższowych wątroby sprawnie zachodzi proces rozkładu etanolu, niestety, niektóre produkty jego metabolizmu, jak np. aldehyd octowy, wykazują znacznie wyższą toksyczność aniżeli sam etanol. Permanentny stan obciążenia wątroby dużymi dawkami etanolu prowadzi początkowo do odwracalnych jeszcze zaburzeń w metabolizmie lipidów, których efektem jest poalkoholowe stłuszczenie wątroby. Jednakże dalsze stałe spożywanie alkoholu powoduje uszkodzenie części komórek, rozwój ognisk zapalnych oraz włókniejące zbliznowacenie, wywoływane przez uwalniane cytokiny. 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, gdyż podlegają zaburzeniom regulacji procesów podziałowych i stanowią często stadium początkowe raka wątroby. 
Współczesna medycyna dysponuje bogatym arsenałem biochemicznych metod diagnostycznych, pozwalających na określenie charakteru zachodzących w wątrobie zmian patologicznych, oszacowanie ich rozległości i zaawansowania, a także na prognozowanie skuteczności wybranej metody leczenia. Tego rodzaju diagnostyka stanowi podstawę skutecznej terapii.
W ramach zajęć warsztatowych zaprezentowano nowoczesne biochemiczne metody diagnozowania stopnia uszkodzenia komórek wątrobowych, spowodowanego działaniem alkoholu, a także zademonstrowano sposoby oceny rezerw metabolicznych tych komórek. Do diagnozy zastosowano testy enzymatyczne. Część oznaczeń przeprowadzali sami uczestnicy pod kontrolą asystenta. Porównano wyniki uzyskane dla osób zdrowych oraz cierpiących na poalkoholowe stłuszczenie wątroby, toksyczną poalkoholową marskość oraz wieloguzkowe zmiany nowotworowe miąższu. Odbyła się także dyskusja.


Banacha 1, sobota 28.09.2002, g. 11, 12, 13:00
Farmakoterapia chorób nosa
(mgr Sławomir Białek2, dr Anna Galewicz-Zielińska8)
Można śmiało powiedzieć, że nos jest „największym śmietnikiem organizmu”. Bierze się to stąd, że główną jego funkcją jest oczyszczanie wdychanego powietrza, którego, bagatela, przepływa przez ten narząd 10 000 litrów na dobę! W nosie osiadają różnego rodzaju drobiny, jak kurz, pyłki kwiatowe, cząstki związków chemicznych, bakterie i wirusy, a więc pełni on rolę wielofunkcyjnego filtra, chroniącego płuca przed szkodliwym oddziaływaniem czynników zewnętrznych. Ponadto nos jest bardzo czułym indykatorem, sygnalizującym za pomocą kubków węchowych rodzaj i stężenie substancji, znajdujących się w atmosferze. Dodatkowo ogrzewa i nasyca wilgocią wdychane powietrze.
Tak eksponowana rola naraża jednak narząd powonienia na wiele schorzeń, jak katary, zapalenia, owrzodzenia lub odczyny alergiczne. Połączone z nosem zatoki, których rola dotychczas nie została przekonywująco wyjaśniona, ulegają dokuczliwym i przewlekłym zapaleniom. Te zagrożenia powinny powodować naszą szczególną dbałość o ten wysunięty przyczółek organizmu.
W razie dolegliwości trzeba przede wszystkim odpowiednio diagnozować kanały nosowe i zatoki. Najlepiej do takich badań nadaje się endoskop, czyli giętki przewód grubości sznurka, który wprowadza się do nosa lub dalej, nawet bezpośrednio do zatok. Celem tych zabiegów jest wziernikowanie nosa z zastosowaniem zminiaturyzowanego układu optycznego zespolonego ze światłowodem, dzięki któremu możliwe jest bezpośrednie oświetlenie i oglądanie powiększonego obrazu badanych struktur.
Po postawieniu diagnozy można zacząć terapię, podając specyfiki spośród siedmiu grup farmakologicznych: leki wpływające na autonomiczny układ nerwowy, leki hamujące reakcję alergiczną i zapalną, leki blokujące receptory histaminowe, chemioterapeutyki podawane ogólnie i miejscowo, leki mukolityczne, immunostymulujące i przeciwbólowe.
Tematem pokazu było badanie kanałów nosowych przy użyciu nowoczesnego endoskopu, uzupełnione stosownym komentarzem. Potem odbyła się dyskusja. 


Banacha 1, sobota 28.09.2002, g. 11, 12, 13:00
Hodowla tkanek roślin leczniczych in vitro
(przygotowanie: prof. dr hab. Mirosława Furmanowa, dr Hanna Olędzka, 
prowadzenie: dr Hanna Olędzka, mgr Wojciech Szypuła)3
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 również hodować niezróżnicowaną tkankę, nazywaną kalusem, lub prowadzić hodowlę komórek w zawiesinie w tzw. bioreaktorach. W tkankach wyhodowanych in vitro występują na ogół takie same związki biologicznie czynne, jak w roślinie macierzystej, co umożliwia otrzymanie ich z pominięciem hodowli całej rośliny. Najlepsze wyniki uzyskuje się z kultury zawiesinowej w bioreaktorach, 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. Organizmy modyfikowane genetycznie (GMO) otrzymywane są obecnie wśród bakterii, grzybów, roślin i zwierząt. Dostarczają one m.in. 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.
Hodowla tkankowa roślin in vitro pozwala także otrzymywać rośliny haploidalne (z pojedynczym zespołem chromosomów), a także dokonywać fuzji protoplastów (nieobłonionych komórek) dwóch gatunków, nie dających mieszańców w stanie naturalnym. Tkanki można również zamrażać i przechowywać w temperaturze ciekłego azotu (-196oC), a po powolnym rozmrożeniu kontynuować hodowlę. Można również otoczkować tkanki merystematyczne i przechowywać w stanie niezmienionym w niskiej temperaturze dodatniej.
Obecnie przedmiotem prac Katedry są różne gatunki cisa i inne rośliny nie rosnące masowo w Polsce. Cis zawiera 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. Ponadto badanych jest kilkanaście gatunków roślin leczniczych nie występujących w Polsce.
Biotechnologia jest przedmiotem zajęć dydaktycznych i badań naukowych dwóch Katedr Wydziału Farmaceutycznego - Katedry i Zakładu Biologii i Botaniki Farmaceutycznej, która zajmuje się biotechnologią roślinną oraz Katedry Technologii Środków Leczniczych, który zajmuje się biotechnologią mikroorganizmów. Hodowla tkankowa roślin leczniczych, biotechnologia roślinna o rosnącym znaczeniu praktycznym - czeka na badaczy.
W trakcie pokazu zostały zademonstrowane hodowle tkankowe w bioreaktorach oraz hodowle roślin transgenicznych. Nie zabrakło czasu na dyskusję o uzyskiwaniu związków biologicznie czynnych z roślin.


Banacha 1, sobota 28.09.2002, g. 11, 12, 13:00
Substancje lecznicze z grzybów hodowlanych
(dr Olgierd Lubiński)4
Człowiek od dawna wykorzystywał substancje aktywne biologicznie, zawarte w grzybach, np. przykładano na rany chleb zagnieciony z pajęczyną, zawierający Penicillum notatum, hubę i sporysz stosowano do hamowania krwawień, a grzyby halucynogenne używano w obrzędach magicznych. Źródła pisane o stosowaniu grzybów pochodzą z ok. 2000 roku przed Chrystusem, a w Europie leczenie grzybami jako pierwszy opisał Hipokrates.
Ostatnio zyskuje na znaczeniu hodowla grzybów w bioreaktorach. Takie postępowanie celowe jest ze względu na postępujące zanieczyszczenie środowiska, np. podwyższony poziom pierwiastków radioaktywnych, jak cez i stront, a także zakwaszenie gleby i obniżenie poziomu wód gruntowych, co jest przyczyną coraz rzadszego występowania grzybów w naszych lasach. Grzyby hoduje się w postaci biomasy - jest to tzw. produkcja głębinowa, do której wytypowano azjatyckie gatunki grzybów ze względu na ich właściwości lecznicze, a z gatunków europejskich wybrano smardza. Uzyskany produkt może mieć nawet korzystniejsze właściwości niż grzyby rosnące w lasach ze względu na dobór optymalnych warunków hodowli. W wyniku odpowiedniego wzbogacania pożywki można wpływać na końcowy skład grzybni, np. doświadczalnie dobrane pożywki stanowią bogatsze źródło węgla, azotu i mikroelementów niż ściółka leśna, a wytworzona biomasa zawiera więcej białek, aminokwasów, lipidów, nienasyconych kwasów tłuszczowych i witamin niż produkt naturalny. Występują w niej także pomocne w trawieniu enzymy oraz chityna, która wiąże nadmiar cholesterolu i wpływa korzystnie na przemianę materii. Tego rodzaju wzbogacona biomasa może być stosowana np. do wytwarzania suplementów leczniczo-odżywczych.
W naszym Zakładzie udało się uzyskać optymalne zawartości organicznie związanych, a więc łatwo przyswajalnych biopierwiastków, np. żelaza, manganu, cynku, kobaltu i selenu. W azjatyckich gatunkach grzybów występują substancje o działaniu cytostatycznym, które identyfikujemy i oznaczamy ilościowo. Szczególnie interesujące jest występowanie fitohormonów, które mogą być z powodzeniem stosowane w terapii człowieka, nie powodując znanych skutków ubocznych, typowych dla hormonów zwierzęcych.
W trakcie pokazu zostały zademonstrowane fermentory z hodowlą grzybów, a także urządzenia do wirowania, suszenia i analizowania biomasy. Odbyła się prelekcja wprowadzająca i dyskusja.


Banacha 1, sobota 28.09.2002, g. 11, 12, 13:00
Przygotowanie kremu z witaminami i tabletek paracetamolu
(dr Barbara Chałasińska, mgr Anna Żebrowska-Szulc)5
Krem kosmetyczny
Działanie kremów kosmetycznych, przeznaczonych do pielęgnacji skóry, polega na jej natłuszczaniu, nawadnianiu i odżywianiu, a rezultacie na uelastycznieniu i wygładzeniu. 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, który otrzymano w trakcie pokazu, działa odżywczo, odmładzająco, zapobiega podrażnieniom skóry i łagodzi stany zapalne.
Tabletki paracetamolu
Tabletki zostały wprowadzone do lecznictwa w XIX wieku i obecnie są najczęściej stosowaną dozowaną postacią leku. Wyróżniamy tabletki doustne, do połykania, musujące i do sporządzania roztworów oraz tabletki do jam ciała. Otrzymuje się je przez sprasowanie jednej lub kilku substancji leczniczych z substancjami pomocniczymi, odpowiednio dobranymi do cech fizykochemicznych substancji czynnej. Substancje lecznicze w zależności od właściwości i technologii sporządzania tabletek mogą być uwalniane w różnych odcinkach  przewodu pokarmowego. 
W pierwszym etapie zajęć uczestnicy sporządzili granulat złożony z substancji czynnej i substancji pomocniczych. Substancją czynną był paracetamol, związek o działaniu przeciwbólowym i przeciwgorączkowym, szeroko stosowany w różnych postaciach leku, zwłaszcza u osób uczulonych na pochodne kwasu salicylowego (np. na polopirynę). W kolejnym etapie wysuszony granulat zmieszano ze środkami poślizgowymi, a następnie wykonano tabletki z zastosowaniem tabletkarki uderzeniowej Korsch. Tabletki standardowo poddano badaniom: wytrzymałości mechanicznej (pomiar twardości i ścieralności), czasu rozpadu oraz pomiarom średniego ciężaru. Badania te są niezbędne dla oceny jakości tej postaci leku.


Banacha 1, sobota 28.09.2002, g. 11, 12, 13:00
Ocena toksyczności środowiska przy użyciu organizmów wodnych (dr Grzegorz Nałęcz-Jawecki)6
Bioindykacja jest metodą wykorzystującą jako wskaźnik organizm żywy, którego reakcja jest podstawą oceny stopnia toksyczności badanego środowiska. Organizmy testowe, zwane bioindykatorami, powinny być szczególnie wrażliwe na związki chemiczne szkodliwe dla środowiska i dla człowieka, a w celu poprawienia tych właściwości są one często modyfikowane genetycznie. Badanie przy ich zastosowaniu stanowi rodzaj alarmu, ostrzegającego przed przypadkowym bądź umyślnym skażeniem, i pozwala na ocenę całkowitej toksyczności próbki. Bioindykację można więc traktować jako wstęp do analizy chemicznej, która pozwala na wykrycie obecności tylko tych związków, których się spodziewamy. 
Można wyróżnić dwa podstawowe rodzaje metod bioindykacyjnych. Pierwszy, tzw. środowiskowy, ma na celu ocenę stanu środowiska przyrodniczego oraz wpływu substancji chemicznych, zwłaszcza pestycydów, detergentów oraz metali ciężkich, na różne organizmy żywe, drugi dotyczy głównie człowieka. Bioindykatory, specjalnie wyselekcjonowane pod kątem szczególnie wysokiej wrażliwości, wprowadzone zostały w wielu krajach do rutynowych badań wód i służą do zabezpieczenia ujęć wody pitnej przed przypadkowym bądź umyślnym zanieczyszczeniem. Jeden z takich systemów, wykorzystujący dafnie, zabezpieczał ujęcia wody pitnej w czasie olimpiady w Salt Lake City.
W biotestach, służących do badania toksyczności wody lub ścieków, stosuje się bioindykatory zwierzęce, roślinne i bakteryjne. Poniżej przedstawiamy pięć testów, które zostaną zaprezentowane w trakcie pokazów w naszym laboratorium.
Test przy użyciu Selenastrum capricornutum. W teście wykorzystywany jest jednokomórkowy glon, należący do gromady zielenic, rozpowszechniony w wodach słodkich. Do hodowli glonów wprowadza się badane próbki wód powierzchniowych, a następnie prowadzi się spektrofotometryczne pomiary absorbancji w zakresie widzialnym. Toksyczne oddziaływanie badanej próbki powoduje zahamowanie przyrostu glonów, co można ilościowo mierzyć w odniesieniu do próbki kontrolnej. Przeciwny efekt testowy, czyli nadmierny wzrost glonów, jest także niekorzystny, bo może świadczyć o obecności substancji biogennych, jak nawozy czy fosforany ze środków piorących. Metodyka oparta jest na normie ISO 8692:1989.
Test przy użyciu Daphna magna. Rozwielitka jest skorupiakiem żyjącym w wodach słodkich. Stanowi dobry bioindykator z uwagi na łatwość hodowli oraz dużą wrażliwość na obecność wielu substancji toksycznych, w szczególności insektycydów, na które reaguje już w stężeniach 0,0001 mg/l. Efektem testowym jest unieruchomienie organizmu. Dafnie są często wykorzystywane w układach przepływowych w stacjach zabezpieczających ujęcia wody pitnej. Metodyka została oparta na normie ISO 6341:1996.
Test przy użyciu Artemia salina. Artemia, inaczej solowiec, jest skorupiakiem żyjącym w wodach słonych. Charakteryzuje się mniejszą wrażliwością niż dafnia, lecz jego niewątpliwą zaletą jest możliwość uzyskiwania młodych organizmów z jaj przetrwalnych. Aby uzyskać wylęg Artemii należy dzień przed wykonaniem testu umieścić jaja w specjalnej pożywce. Dzięki temu nie jest konieczne prowadzenie kosztownej, ciągłej hodowli bioindykatorów.
Test Spirotox. Organizmem testowym jest pierwotniak z grupy orzęsków - Spirostomum ambiguum, występujący w małych, czystych stawach. Orzęski umieszczane są w badanej próbce w płaskich naczyniach i obserwowane pod niewielkim powiększeniem (8 x). Po wpływem toksykantów komórki organizmów ulegają rozpuszczeniu, tzw. lizie. Bioindykator jest szczególnie wrażliwy na metale ciężkie, fungicydy (środki grzybobójcze) i detergenty. Z uwagi na niewielkie rozmiary organizmów reakcja przebiega szybko – oznaczenie trwa kilkanaście do kilkudziesięciu minut.
Test Microtox. Test polega na pomiarze naturalnej luminescencji (świecenia) bakterii Vibrio fischeri, które są zawieszone w badanej próbce. Toksyczne związki chemiczne hamują aktywność enzymów bakteryjnych, co manifestuje się obniżeniem intensywności świecenia. Jest to najszybszy test bioindykacyjny – wyniki uzyskujemy już po 5 minutach. Jego wadą jest konieczność zastosowania kosztownej aparatury, tzw. luminometru. Metodyka oparta jest na normie ISO 11348:1998.


Oczki 3, sobota 28.09.2002, g. 10, 12:00
Nowe substancje przeciw bakteriom i grzybom
(Bohdan J. Starościak, Izabella Maciąg, Agnieszka Laudy)7
Obecnie stosuje się wiele związków, działających hamująco lub zabójczo na chorobotwórcze bakterie i grzyby. Szerokie rozpowszechnienie antybiotyków i innych substancji przeciwdrobnoustrojowych, zarówno leków, jaki i środków dezynfekcyjnych i konserwujących, powoduje, że te organizmy szybko zwiększają swoją oporność, np. powstały szczepy gronkowca złocistego, oporne na wszystkie znane antybiotyki. Wynika stąd konieczność ciągłego modyfikowania znanych substancji przeciwbakteryjnych oraz poszukiwania nowych. Problemy związane z tym zagadnieniem były tematem wprowadzającej prelekcji i dyskusji.
Ponadto w trakcie pokazu zademonstrowano metody badań mikrobiologicznych, stosowane do:
- oznaczania wrażliwości lub oporności bakterii i grzybów na środki przeciwdrobnoustrojowe;
- wykrywania i identyfikowania sposobów obrony drobnoustrojów;
- poszukiwań nowych substancji, naturalnych i syntetycznych, działających przeciwdrobnoustrojowo;
- oznaczania aktywności znanych i nowych substancji.
Przedstawione zostały także metody genetyki molekularnej, pozwalające na wykrywanie genów oporności na antybiotyki oraz na modyfikowanie drobnoustrojów w taki sposób, aby uzyskać lepsze szczepy produkujące antybiotyki.



Adresy i telefony:
1 Akademia Medyczna w Warszawie, ul. Banacha 1, 02-097 Warszawa, dziekanat: tel./faks (+22) 5720 787.
2 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.
3 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.
4 Katedra i Zakład Technologii Środków Leczniczych, Wydział Farmaceutyczny, Akademia Medyczna w Warszawie, ul. Banacha 1, 02-097 Warszawa, tel./faks 5720 647, kierownik: prof. dr hab. Bożenna Gutkowska.
5 Zakład Farmacji Stosowanej, Wydział Farmaceutyczny, Akademia Medyczna w Warszawie, ul. Banacha 1, 02-097 Warszawa, tel./faks 5720 978, kierownik: prof. dr hab. Edmund Sieradzki.
6 Zakład Badania Środowiska, Wydział Farmaceutyczny, Akademia Medyczna w Warszawie, ul. Banacha 1, 02-097 Warszawa, tel. 5720 738, kierownik: prof. dr hab. Józef Sawicki. 
7 Zakład Mikrobiologii Farmaceutycznej, Wydział Farmaceutyczny, Akademia Medyczna w Warszawie, 02-007 Warszawa, ul. Oczki 3, tel. 628 0822, kierownik: dr Bohdan J. Starościak.
8 Katedra i Klinika Otolaryngologii, Akademia Medyczna w Warszawie, ul. Banacha 1, 02-097 Warszawa, tel 658 3420, kierownik: prof. dr hab. Grzegorz Janczewski.
 

 
Koordynator imprez: dr Andrzej Zimniak