Okładka

  Program

    Panele

      Pokazy

XIII Festiwal Nauki w Warszawie

(19-27.09.2009)

Wydział Farmaceutyczny Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego

Spotkania weekendowe

pokazy w laboratoriach i wykłady

Wydział Farmaceutyczny AM

Audytorium im. prof. Koskowskiego

Banacha 1, Warszawa

Sobota 26 września, godz. 11:00, 12:00 i 13:00

Wykład i prezentacja, limit każdorazowo 100 osób

Alergia wczoraj i dziś

dr Sławomir Białek³

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.

Tematy spotkania:

• Alergia - czym grozi?

• Jakie substancje wywołują uczulenia i jak zapobiegać

  rozwinięciu się alergii?

• Jak diagnozować i leczyć alergie?

Nadmiar wolnych rodników przyspiesza procesy starzenia (Źródło: Wikipedia).

Wydział Farmaceutyczny WUM

Banacha 1, Warszawa

Sobota 26 września, godz. 11:00, 12:00 i 13:00

Pokaz, limit każdorazowo 10 osób

Decyduje kolejność przyjścia

Pomiar zmiatania wolnych rodników

przez herbaty i napoje herbaciane

(dr Joanna Celińska, mgr Marta Jamróz)⁴

Jeszcze kilkadziesiąt lat temu tlen był uważany wyłącznie za pierwiastek niezbędny do życia. Nikt nie przypuszczał, że niektóre jego formy mogą być czynnikiem niszczącym życie (przy stężeniu większym niż występuje w warunkach naturalnych). Odkrycie toksyczności tlenu było związane ze stwierdzeniem obecności rodników tlenowych, czyli bardzo reaktywnych cząstek posiadających niesparowany elektron, w organizmach żywych. W nadmiarze powodują one uszkodzenia biomolekuł, w tym DNA. Rodniki są szczególnie niebezpieczne dla jądra komórkowego i mitochondriów - wiele prac wskazuje na związek między zmniejszoną odpornością na działanie rodników w komórkach a wieloma chorobami, np. rakiem, chorobami układu krążenia czy neurodegeneracyjnymi. Rodniki są również istotnym czynnikiem w procesach starzenia.

Antyoksydanty (przeciwutleniacze) neutralizują rodniki. W toku ewolucji organizmy żywe wytworzyły szereg mechanizmów obronnych, nie zawsze są one jednak wystarczające. Bardzo ważne jest więc uwzględnienie w diecie produktów bogatych w przeciwutleniacze takie jak witamina C i E, karotenoidy czy związki polifenolowe - jak flawonoidy, antocyjany czy taniny, znajdujące się głównie w owocach i warzywach, a także w niektórych ziołach. Źródłem antyoksydantów jest również jeden z najpopularniejszych napojów – herbata.

W trakcie pokazu w laboratorium wspólnie z gośćmi przeprowadziliśmy pomiary właściwości przeciwutleniających różnych herbat i napojów herbacianych. Do tego celu wykorzystaliśmy modelowy rodnik DPPH i technikę elektronowego rezonansu paramagnetycznego (EPR), za pomocą której można wykrywać i ilościowo oznaczać związki zawierające niesparowany elektron, czyli między innymi rodniki. Substancje antyoksydacyjne powodują zanikanie sygnałów rodników, tym większe, im większa jest ich aktywność.

Umożliwiliśmy badanie potencjału antyoksydacyjnego próbek własnych herbat.

Wynik obliczeń metodą CoMFA (źródło: ICM).

Wydział Farmaceutyczny WUM

Banacha 1, Warszawa

Sobota 26 września, godz. 11:00, 12:00 i 13:00

Pokaz, limit każdorazowo 10 osób

Decyduje kolejność przyjścia

Wirtualny świat farmacji

(prof. dr hab. Dorota Maciejewska, dr Teresa Żołek)⁵

Możemy zaprojektować wiele cząsteczek substancji leczniczych i materiałów o żądanych właściwościach, ale tylko niektóre uda się zsyntetyzować dzięki metodom chemii organicznej. Dlaczego? Przez miliardy lat w przyrodzie powstało mnóstwo substancji, dzięki którym rozwija się życie. Jaki mają kształty? Jaki jest związek między ich strukturą i właściwościami?

Odpowiedzi na te pytania uzyskujemy wykorzystując różne fizykochemiczne metody pomiarowe. W przypadku, gdy eksperyment jest trudny lub niemożliwy do przeprowadzenia, możemy zastosować teoretyczne metody obliczeniowe, oparte na podstawowych prawach fizyki oraz pakiety graficzne programów komputerowych. Zobaczymy wtedy na monitorze komputera modele białek, DNA oraz obliczymy ich energię, rozmiary i niektóre właściwości fizyczne. Tak uzyskaną informację możemy wykorzystać w projektowaniu nowych związków.

Wysłuchaj krótkiej opowieści o badaniach nad nowymi lekami, polimerami stosowanymi w farmacji, a potem wykorzystaj programy obliczeniowe do modelowania molekuł, oszacuj właściwości i aktywność zaprojektowanego przez siebie nowego związku chemicznego. Chemia organiczna przestanie być tylko zbiorem skomplikowanych wzorów, schematów i nazw, a stanie się zrozumiałym światem połączeń atomów i oddziaływań cząsteczek.

Hodowla roślin zmodyfikowanych genetycznie (zbiory własne).

Wydział Farmaceutyczny WUM

Banacha 1, Warszawa

Sobota 26 września, godz. 11:00, 12:00 i 13:00

Pokaz, limit każdorazowo 15 osób

Decyduje kolejność przyjścia

Biotechnologia roślin leczniczych

(dr Hanna Olędzka, dr Wojciech Szypuła)⁶

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 (-196^oC), 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 Technologii Środków Leczniczych, która zajmuje się biotechnologią mikroorganizmów i hodowlą grzybów.

W trakcie pokazu demonstrujemy hodowle tkankowe w bioreaktorach oraz hodowle roślin transgenicznych. Rezerwujemy również czas na dyskusję o uzyskiwaniu związków biologicznie czynnych z roślin.

Apteka od kuchni (zbiory własne).

Wydział Farmaceutyczny WUM

Banacha 1, Warszawa

Sobota 26 września, godz. 11:00, 12:00 i 13:00

Pokaz, limit każdorazowo 20 osób

Decyduje kolejność przyjścia

Amazoński krem odżywczy do rąk

(mgr Anna Żebrowska-Szulc, dr Barbara Chałasińska)⁷

Działanie kremów kosmetycznych, przeznaczonych do pielęgnacji skóry, polega na jej natłuszczaniu, nawadnianiu i odżywianiu, a w rezultacie na uelastycznieniu i wygładzeniu. Wartość odżywczą kremów podnosi dodatek substancji biologicznie czynnych: witamin, aminokwasów, hormonów, enzymów, kompleksów białkowych oraz wyciągów roślinnych.

Pokazano "aptekę od kuchni", a goście sami zabawiali się w farmaceutów i przygotowywali krem. Ale nie byle jaki, bo amazoński, specjalnie dostosowany do ochrony skóry. Krem oparty na maśle z orzechów CUPUASAE przyspiesza regenerację przesuszonego naskórka, natłuszcza i nawilża skórę rąk, pozostawiając na powierzchni dłoni ochronny film.

Dafnia (źródło: astrophoto).

Wydział Farmaceutyczny WUM

Banacha 1, Warszawa

Sobota 26 września, godz. 11:00, 12:00 i 13:00

Pokaz, limit każdorazowo 15 osób

Decyduje kolejność przyjścia

Pierwotniaki i dafnie na straży czystości wody

dr hab. Grzegorz Nałęcz-Jawecki⁸

Bioindykacja jest metodą wykorzystującą jako wskaźnik organizm żywy, którego reakcja jest podstawą oceny stopnia toksyczności badanego środowiska. Organizmy testowe, zwane bioindykatorami, są szczególnie wrażliwe na związki chemiczne szkodliwe dla środowiska i dla człowieka. Uzyskanie wyniku dodatniego przy ich zastosowaniu stanowi rodzaj alarmu, ostrzegającego przed przypadkowym bądź umyślnym skażeniem, i pozwala na ocenę całkowitej toksyczności próbki. W przeciwieństwie do metod fizykochemicznych pozwalających na wykrycie jedynie tych substancji, których się spodziewamy, bioindykatory reagują na wszystkie związki toksyczne.

Bioindykatory wprowadzone zostały w wielu krajach do rutynowych badań wód i służą do zabezpieczenia ujęć wody pitnej przed przypadkowym bądź umyślnym zanieczyszczeniem. W tym celu stosowane są testy enzymatyczne - dające odpowiedź bardzo szybko - już po kilkunastu minutach m. in. test ze skorupiakiem Daphnia magna i pierwotniakiem Spirostomum ambiguum.

Bioindykatory wykorzystywane są także w ocenie skuteczności działania urządzeń oczyszczających ścieki w oczyszczalniach.

 W trakcie pokazu każdy uczestnik ocenia jakość próbek wody (zapraszamy z własnymi próbkami) przy użyciu:

• Kilku metod fizykochemicznych (pH, przewodnictwo,

  zawartość jonów żelaza i in.).

• Dwóch testów bioindykacyjnych.

Test przy użyciu Daphnia magna. Efektem testowym jest zaburzenie metabolizmu skorupiaków objawiające się brakiem świecenia w świetle UV. Dafniom podaje się zawiesinę galaktozydu MUF, który przez zdrowe osobniki jest metabolizowany do MUF- substancji intensywnie świecącej pod lampą UV. Rozwielitki są często wykorzystywane w układach przepływowych w stacjach zabezpieczających ujęcia wody pitnej.

 Test Spirotox. Organizmem testowym jest pierwotniak z grupy orzęsków - Spirostomum ambiguum. Pod wpływem toksykantów komórki organizmów ulegają rozpuszczeniu, tzw. lizie. Z uwagi na niewielkie rozmiary organizmów reakcja przebiega szybko - oznaczenie trwa kilkanaście do kilkudziesięciu minut.

Afiliacje

³ Katedra i Zakład Biochemii i Chemii Klinicznej, Wydział Farmaceutyczny, Warszawski Uniwersytet Medyczny, ul. Banacha 1, 02-097 Warszawa, tel./faks 022 5720 737, kierownik: prof. dr hab. Jan Pachecka.

⁴ Zakład Chemii Fizycznej, Wydział Farmaceutyczny, Warszawski Uniwersytet Medyczny, ul. Banacha 1, 02-097 Warszawa, tel. 022 572 0961, kierownik prof. ndzw. dr hab. Iwona Wawer.

⁵ Katedra i Zakład Chemii Organicznej, Wydział Farmaceutyczny, Warszawski Uniwersytet Medyczny, ul. Banacha 1, 02-097 Warszawa, tel. 022 572 0643, kierownik prof. ndzw. dr hab. Dorota Maciejewska.

⁶ Katedra i Zakład Biologii i Botaniki Farmaceutycznej, Wydział Farmaceutyczny, Warszawski Uniwersytet Medyczny, ul. Banacha 1, 02-097 Warszawa, tel./faks 022 572 0984, kierownik prof. ndzw. dr hab. Olga Olszowska.

⁷ Zakład Farmacji Stosowanej, Wydział Farmaceutyczny, Warszawski Uniwersytet Medyczny, ul. Banacha 1, 02-097 Warszawa, tel. 022 5720 977, tel./faks 022 5720 978, kierownik: prof. ndzw. dr hab. Edmund Sieradzki.

⁸ Zakład Badania Środowiska, Wydział Farmaceutyczny, Warszawski Uniwersytet Medyczny, 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 WUM

(róg Żwirki i Wigury, dojazd autobusami nr 136, 436, 157, 175, 188, 512)

Koordynatorzy imprez:

dr Andrzej Zimniak

dr Grzegorz Nałęcz-Jawecki