X Festiwal Nauki w Warszawie
(15-24.09.2006)
Wydział Farmaceutyczny Akademii Medycznej
Spotkania weekendowe
pokazy w laboratoriach i wykłady
Wydział Farmaceutyczny AM
Audytorium im. prof. Olszewskiego
Banacha 1, Warszawa
Sobota 16 września, godz. 10:00
Wykład, limit 100 osób
Wykład wprowadzający:
Studia farmaceutyczne
a ochrona zdrowia społeczeństwa
prof. dr hab. Józef Sawicki1
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.
Wydział Farmaceutyczny AM
Audytorium im. prof. Olszewskiego
Banacha 1, Warszawa
Sobota 16 września, godz. 11:00, 12:00 i 13:00
Wykład i pokaz, limit każdorazowo 100 osób
Alergia wczoraj i dziś
dr Sławomir Białek2
Najstarszym zapisem reakcji alergicznej jest opis śmierci faraona Menesa (XVII w. p.n.e.) - zmarł on nagle po użądleniu przez szerszenia. W talmudzie babilońskim znajduje się przepis na odpowiednie preparowanie białka jaj kurzych w przypadkach nadwrażliwości, a Hipokrates niezwykle dokładnie opisał duszność napadową, jak również pierwszy używał terminu "asthma" w odniesieniu do zaburzeń oddychania. Galen, nazywany ojcem farmacji, w II w.n.e. opisał objawy nadwrażliwości na zapach róż i na spożycie mleka.
Jednak znaczący rozwój alergologii nastąpił dopiero w drugiej połowie XIX w. W 1839 r. F. Magendie opisał niewytłumaczalne w owym czasie zjawisko, a mianowicie wystąpienie gwałtownych objawów chorobowych po powtórnym wstrzyknięciu królikom tak nieszkodliwej substancji jak białko jaja kurzego. W 1873 r. Ch. Blackley związał przyczynowo gorączkę sienną z nadwrażliwością na pyłki roślin, a w r. 1906 C. von Pirquet wprowadził termin "alergia" w odniesieniu do sposobu reagowania odbiegającego od normy. Olbrzymi postęp w poznaniu mechanizmów reakcji alergicznych dokonał się po ustaleniu struktury chemicznej immunoglobulin. W 1968 roku dokonano klasyfikacji reakcji alergicznych, którą posługuje się dziś każdy badacz i klinicysta.
Dzisiaj alergia, uczulenie lub nadwrażliwość, często klasyfikowana jako atopia, stanowi jeden z najbardziej powszechnych problemów zdrowotnych. Jest wywołana kontaktem pacjenta z substancjami zwanymi alergenami, które występują w otaczającym nas środowisku. Istnieje kilka typów alergii, różniących się mechanizmami odpowiedzi immunologicznej, a więc także szybkością pojawiania się objawów chorobowych.
Objawy często występują po kontakcie z substancją, która dotychczas nie wywoływała zmian chorobowych. Pierwszy kontakt z alergenem powoduje powstanie reakcji pierwotnej, dzięki której organizm zasadniczo bezobjawowo "zapamiętuje" daną substancję na okres kilku dni lub nawet kilku lat. Po ponownym kontakcie z alergenem pojawia się właściwa reakcja uczuleniowa, wywołująca pełne objawy kliniczne choroby, którą nazywamy reakcją wtórną.
Atopia jest dziedziczną odmianą alergii, a w przypadku jej występowania u jednego z rodziców prawdopodobieństwo zachorowania potomstwa wynosi 30%. Natomiast gdy obydwoje rodzice są alergikami, prawdopodobieństwo ujawnienia się atopii u dzieci wzrasta do 70%.
Najwięcej zachorowań na alergię obserwuje się w krajach wysokorozwiniętych, w dużych aglomeracjach miejskich. W ostatnich latach nastąpił znaczny wzrost liczby przypadków schorzeń górnych dróg oddechowych (pyłkowica, całoroczny alergiczny nieżyt nosa), alergii pokarmowych i atopowej astmy oskrzelowej. W Polsce na alergię choruje około 30% populacji. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) zaliczyła choroby alergiczne do grupy chorób cywilizacyjnych, a na liście stwarzanych zagrożeń zostały one zaklasyfikowane na czwartej pozycji po nowotworach, chorobach układu krążenia i AIDS.
Do głównych przyczyn gwałtownego wzrostu zachorowań na alergię należy zaliczyć powszechność szczepień ochronnych, terapie przy użyciu antybiotyków, podawanie witaminy D3, częste infekcje wirusowe, zmiany diety, zatrucie środowiska oraz tzw. "sterylność życia codziennego", która m. in. polega na dostępności uzdatnianej bieżącej wody w wodociągach, zastosowaniu kanalizacji i częstym używaniu środków higieny osobistej.
- Alergia - czym grozi?
- Jakie substancje wywołują uczulenia i jak zapobiegać rozwinięciu się alergii?
- Jak diagnozować i leczyć alergie?
Na te i pokrewne pytania odpowiadaliśmy w trakcie tegorocznego Festiwalu Nauki.
Wydział Farmaceutyczny AM
Banacha 1, Warszawa
Sobota 16 września, godz. 11:00, 12:00 i 13:00
Wykład i pokaz, limit każdorazowo 30 osób
Decyduje kolejność przyjścia
Pomiar zmiatania wolnych rodników
przez wina, nalewki i herbaty
(dr Agnieszka Zielińska, dr Katarzyna Zawada)3
Jeszcze kilkadziesiąt lat temu, tlen był uważany wyłącznie za pierwiastek niezbędny do życia. Nikt nie przypuszczał, że w stężeniu większym niż występuje w warunkach naturalnych, niektóre jego formy mogą być czynnikiem niszczącym życie. Odkrycie toksyczności tlenu było związane ze stwierdzeniem obecności wolnych rodników tlenowych w zdrowych organizmach. Powodują one uszkodzenia komórek i są szczególnie niebezpieczne dla jądra komórkowego i mitochondriów. Jest wiele prac dowodzących, że rak, arterioskleroza, choroba Alzheimera czy Parkinsona mogą być związane z malejącą odpornością na działanie rodników w komórkach.
Antyoksydanty (przeciwutleniacze) eliminują wolne rodniki. Bardzo ważne jest więc stosowanie diety bogatej w antyutleniacze takie jak witamina C i E, karoteny, a również związki typu polifenoli. Związki polifenolowe takie jak: flawonoidy, antocyjany, czy taniny wykazują właściwości antyutleniające, neutralizując powstające w tkankach wolne rodniki. Surowce aktywne zawierające polifenole są często głównym składnikiem wielu mieszanek ziołowych, herbat oraz preparatów leczniczych naturalnego pochodzenia, które mogą być stosowane jako dodatki do żywności. Okazuje się, że soki i wina owocowe również wykazują właściwości przeciwutleniające.
W trakcie pokazu w laboratorium wspólnie z gośćmi przyprowadziliśmy pomiary właściwości przeciwutleniających herbat win i nalewek. Do tego celu wykorzystaliśmy technikę elektronowego rezonansu paramagnetycznego (EPR), za pomocą której można wykrywać i ilościowo oznaczać związki, zawierające niesparowany elektron, czyli wolne rodniki. Substancje antyoksydacyjne powodują zanikanie sygnałów rodników w czasie, tym szybciej, im większa jest ich aktywność.
Można było też zbadać potencjał antyoksydacyjny niewielkiej liczby próbek własnych win, nalewek owocowych i naparów z herbat, uprzednio zaparzonych i wystudzonych.
Wydział Farmaceutyczny AM
Banacha 1, Warszawa
Sobota 16 września, godz. 11:00, 12:00 i 13:00
Pokaz, limit każdorazowo 10 osób
Decyduje kolejność przyjścia
Farmacja w świecie wirtualnym
(prof. ndzw. dr hab. Dorota Maciejewska, mgr Teresa Żołek)4
Cechą współczesnej nauki jest zanik wyraźnych granic między poszczególnymi dyscyplinami naukowymi. Szczególnie ważną, integrującą rolę w naukach biologicznych odgrywają teorie fizyki opisujące oddziaływania w świecie molekuł. Pakiety obliczeniowe i wizualizacyjne, umożliwiające analizowanie struktur ważnych biologicznie związków i obrazowanie przebiegu procesów chemicznych, stanowią nowe narzędzia, coraz częściej wykorzystywane w naukach farmaceutycznych.
Różne dziedziny nauki związane z badaniem molekuł (spektroskopia molekularna, analiza rentgenograficzna) wykorzystują komputery zarówno do sterowania pomiarem, zbierania i obróbki danych, jaki i prezentowania wyników w sposób łatwy do interpretacji.
Podczas spotkania przedstawiono różne metody i programy wykorzystywane w projektowaniu substancji o zadanych właściwościach oraz analizie właściwości molekuł, w tym także ich przestrzennej budowy. Uczestnicy spotkania sprawdzili możliwości jednego z programów oraz przetestowali własną wyobraźnię.
Wydział Farmaceutyczny AM
Banacha 1, Warszawa
Sobota 16 września, godz. 11:00, 12:00 i 13:00
Pokaz, limit każdorazowo 10 osób
Decyduje kolejność przyjścia
Biotechnologia roślin leczniczych
(dr Hanna Olędzka, mgr Anita Śliwińska)5
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 tkanek i komórek 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 w podobnej ilości 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 automatycznie rejestrowane i kontrolowane zewnętrznie 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 - genetically modified organisms) otrzymywane są obecnie z 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 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 w formie tzw. sztucznych nasion.
Badania Katedry obejmują poszukiwania związków naturalnych o właściwościach cytostatycznych i immunomodulujących, które tworzą się w hodowli in vitro. Obecnie przedmiotem prac są różne gatunki cisa i inne rośliny nierosnące masowo w Polsce. Cis zawiera ok. 350 związków chemicznych, z których wiele jest trujących, natomiast jeden, paklitaksel, wykazuje właściwości przeciwnowotworowe. Związek ten powstaje również w hodowli in vitro. Jego obecność stwierdziliśmy w korzeniach transformowanych w ilości równej jego występowaniu w korze.
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 i Zakładu Technologii Środków Leczniczych, która zajmuje się biotechnologią mikroorganizmów i hodowlą grzybów.
W trakcie pokazu zostały zademonstrowane hodowle tkankowe w bioreaktorach oraz hodowle roślin transgenicznych. Nie zabrakło również czasu na dyskusję o uzyskiwaniu związków biologicznie czynnych z roślin.
Wydział Farmaceutyczny AM
Banacha 1, Warszawa
Sobota 16 września, godz. 11:00, 12:00 i 13:00
Pokaz, limit każdorazowo 10 osób
Decyduje kolejność przyjścia
Przygotowanie żelu do mycia twarzy z mikrogranulkami
(mgr Anna Żebrowska-Szulc, dr Barbara Chałasińska)6
Cytrusowy żel do mycia twarzy, który sporządzano w trakcie pokazu, zawiera preparaty aktywne biologicznie: wyciąg z owoców Limonki (Fruitliquid Lime PG) oraz witaminę E w postaci unisfer (unispheres).
Limonka (Citrus aurantifolia L.), nazywana "cytryną tropików", zawiera szereg substancji o działaniu przeciwbakteryjnym, łagodnie złuszczającym, oczyszczającym, wybielającym i wygładzającym skórę.
Witamina E (octan tokoferolu) jest naturalnym przeciwutleniaczem, odżywia skórę i hamuje procesy jej starzenia. W żelu do mycia twarzy zostanie zastosowana w postaci unisfer. Unisfery, będące barwnymi, kulistymi mikrokapsułkami o średnicy od 0,5 do 0,9 milimetra, pełnią rolę nośników wielu aktywnych substancji. Stosowane w preparatach kosmetycznych, dodatkowo nadają im barwną pigmentację. W przypadku unisfer z witaminą E jest to kolor szmaragdowy.
Wydział Farmaceutyczny AM
Banacha 1, Warszawa
Sobota 16 września, godz. 11:00, 12:00 i 13:00
Pokaz, limit każdorazowo 10 osób
Decyduje kolejność przyjścia
Ocena toksyczności środowiska
przy użyciu
organizmów wodnych
dr Grzegorz Nałęcz-Jawecki7
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. Uzyskanie wyniku dodatniego 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.
W biotestach, służących do badania toksyczności wody lub ścieków, stosuje się bioindykatory zwierzęce, roślinne i bakteryjne. Poniżej przedstawiamy pięć przykładowych 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.
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.
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.
Afiliacje
1 Dziekan Wydziału Farmaceutycznego, Akademia Medyczna w Warszawie, ul. Banacha 1, 02-097 Warszawa, dziekanat: tel./faks 022 5720 787.
2 Katedra i Zakład Biochemii i Chemii Klinicznej, Akademia Medyczna w Warszawie, ul. Banacha 1, 02-097 Warszawa, tel./faks 022 5720 737, kierownik: prof. dr hab. Jan Pachecka.
3 Zakład Chemii Fizycznej, Wydział Farmaceutyczny, Akademia Medyczna w Warszawie, ul. Banacha 1, 02-097 Warszawa, tel. 022 572 0961, kierownik prof. ndzw. dr hab. Iwona Wawer.
4 Katedra i Zakład Chemii Organicznej, Wydział Farmaceutyczny, Akademia Medyczna w Warszawie, ul. Banacha 1, 02-097 Warszawa, tel. 022 572 0643, kierownik prof. ndzw. dr hab. Dorota Maciejewska.
5 Katedra i Zakład Biologii i Botaniki Farmaceutycznej, Wydział Farmaceutyczny, Akademia Medyczna w Warszawie, ul. Banacha 1, 02-097 Warszawa, tel./faks 022 572 0984, kierownik prof. ndzw. dr hab. Olga Olszowska.
6 Zakład Farmacji Stosowanej, Wydział Farmaceutyczny, Akademia Medyczna w Warszawie, ul. Banacha 1, 02-097 Warszawa, tel. 022 5720 977, tel./faks 022 5720 978, kierownik: prof. ndzw. dr hab. Edmund Sieradzki.
7 Zakład Badania Środowiska, Wydział Farmaceutyczny, Akademia Medyczna w Warszawie, ul. Banacha 1, 02-097 Warszawa, tel. 022 5720 738, kierownik: prof. dr hab. Józef Sawicki.
O uczestnictwie decyduje kolejność rejestracji
Pokazy przewidziane są dla gości indywidualnych
ew. kilkuosobowych grup
Imprezy odbywają się przy ul. Banacha 1, 02-097 Warszawa
na Wydziale Farmaceutycznym AM
(róg Żwirki i Wigury, dojazd autobusami nr 136, 436, 157, 175, 188, 512)
Koordynator imprez: dr Andrzej Zimniak