Badania na medal

Medale za osiągnięcia naukowe w konkursie "Iuvenes Wratislaviae", organizowanym przez wrocławski oddział Polskiej Akademii Nauk, otrzymali dr Agnieszka Olejnik z Zakładu Chemii Klinicznej i Hematologii Laboratoryjnej oraz dr Maciej Spiegel z Katedry i Zakładu Chemii Organicznej i Technologii Leków Wydziału Farmaceutycznego Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu.

Konkurs o nagrodę "Iuvenes Wratislaviae" wrocławski oddział PAN zorganizował już po raz trzynasty. Udział w nim mogli wziąć młodzi naukowcy (do 37 roku życia), którzy posiadają stopień doktora i pracują na terenie Dolnego Śląska. Wyróżnienie przyznawane było w dwóch kategoriach: nauk o życiu, ścisłych i technicznych oraz nauk humanistyczno-społecznych i artystycznych. W gronie wyróżnionych są przedstawiciele Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu.

Dr Agnieszka Olejnik z Zakładu Chemii Klinicznej i Hematologii Laboratoryjnej Katedry Analityki Medycznej Wydziału Farmaceutycznego Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu została wyróżniona za cykl sześciu prac dotyczących roli białka Klotho w zawale mięśnia sercowego i jego potencjalnego działania kardioprotekcyjnego podczas uszkodzenia niedokrwienno-reperfuzyjnego (IRI) serca.

Zapadalność na choroby układu sercowo-naczyniowego (CVD) rośnie i nadal są jedną z głównych przyczyn zgonów. Najskuteczniejszą formą terapii ostrego niedokrwienia mięśnia sercowego jest przywrócenie przepływu krwi w tętnicach wieńcowych za pomocą interwencji farmakologicznej i/lub mechanicznej. Jego konsekwencją są jednak zmiany strukturalne i funkcjonalne serca oraz śmierć kardiomiocytów. 

– Kluczowe jest więc poznanie podstawowych mechanizmów komórkowych, biorących udział w tym procesie oraz poszukiwanie potencjalnych czynników o działaniu kardioprotekcyjnym – mówi dr Agnieszka Olejnik. – Klotho jest transbłonowym i wydzielniczym białkiem, zidentyfikowanym w 1997 r. u transgenicznych myszy. U zwierząt z niedoborem Klotho zaobserwowano skrócony czas życia, podczas gdy jego nadekspresja korelowała z jego wydłużeniem. Synteza białka Klotho zachodzi głównie w nerkach i mózgu, jednak jego ekspresję potwierdzono również w innych narządach, w tym w tkance sercowej. Wpływ na serce uszkodzone podczas IR nie jest jednak do końca poznany. 

W swoich pracach dr Agnieszka Olejnik wykazała kardioprotekcyjną rolę białka Klotho w sercu podczas IR na poziomie komórkowym i tkankowym. Zgodnie z jej wiedzą były to pierwsze tego typu badania.

– Zrozumienie mechanizmów uszkodzenia serca podczas zawału jest kluczowe, dlatego wyniki badań mogą być podstawą do opracowania nowych strategii diagnostyczno-terapeutycznych dla chorób sercowo-naczyniowych. Dodatkowo mogą posłużyć ocenie użyteczności białka Klotho jako markera kardiologicznego lub czynnika o działaniu ochronnym – dodaje dr Agnieszka Olejnik. – Mam nadzieję, że przyczynią się do poszerzenia wiedzy w obszarze kardiologii eksperymentalnej i nowych czynników kardioprotekcyjnych, co będzie wykorzystane w przyszłości również na poziomie klinicznym.

Dr Maciej Spiegel, adiunkt w Katedrze i Zakładzie Chemii Organicznej i Technologii Leków Wydziału Farmaceutycznego Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu otrzymał medal za cykl publikacji dotyczących modelowania antyoksydantów flawonoidowych. 

Stres oksydacyjny, będący wynikiem nadmiaru wolnych rodników w organizmie, jest kluczowym czynnikiem w rozwoju wielu chorób, w tym chorób sercowo-naczyniowych, nowotworów oraz zmian neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera i Parkinsona.

– Choć powszechnie wiadomo, że związki polifenolowe wykazują aktywność antyoksydacyjną, tradycyjne metody badawcze nie są w stanie dostarczyć pełnego obrazu skomplikowanych interakcji zachodzących na poziomie molekularnym. Dopiero zastosowanie zaawansowanych obliczeń kwantowo-mechanicznych pozwala na precyzyjne zrozumienie, jak ich struktura chemiczna wpływa na zdolność neutralizowania wolnych rodników – wyjaśnia dr Maciej Spiegel.

Dotychczasowe wyniki badań młodego naukowca z UMW wskazują na kompleksową sieć powiązań między aktywnością antyoksydacyjną a strukturą antyoksydantu i środowiskiem, w którym działa. Dodatkowo analizując często pomijany charakter prooksydacyjny oraz II i III-rzędową aktywność, dr Spiegel określił wachlarz okoliczności, w których polifenole mogą działać jako przeciwutleniacze, a kiedy potencjalnie mogą przyczyniać się do powstawania szkodliwych reaktywnych form tlenu.

– Poprzez lepsze zrozumienie mechanizmów oraz zależności i strukturach aktywności uzyskałem podstawę do rozpoczęcia badań nad opracowaniem substancji ukierunkowanych na hamowanie negatywnego stresu oksydacyjnego, mających potencjał nie tylko w leczeniu, ale również w prewencji chorób nim wywoływanych – dodaje dr Maciej Spiegel. Jego osiągnięcie jest ważnym krokiem w kierunku precyzyjnych i skutecznych terapii, które mogą znacząco poprawić jakość życia pacjentów.