Współpraca z niemieckimi badaczami

Dwa z dziesięciu projektów, które otrzymały dofinansowanie z Narodowej Agencji Wymiany Akademickiej (NAWA) na wspólne działania badawcze między Polską a Niemcami, będą realizowali naukowcy z Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu. Pokierują nimi dr hab. Aleksandra Królikowska, prof. UMW z Wydziału Nauk o Zdrowiu oraz dr Weronika Kozłowska z Wydziału Farmaceutycznego.

Program NAWA ma na celu wsparcie mobilności naukowców. W ramach naboru prowadzonego w 2023 r. dofinansowanie otrzymało 10 projektów, spośród których aż dwa zgłosił Uniwersytet Medyczny we Wrocławiu:

Projekt Postępy w podejmowaniu decyzji o powrocie do sportu pacjentów po rekonstrukcji więzadła krzyżowego przedniego stawu kolanowego / Advancements in back to sport decision-making for patients after knee anterior cruciate ligament reconstruction pod kierownictwem dr hab. Aleksandry Królikowskiej, prof. UMW, kierownik Samodzielnej Pracowni Ergonomii i Monitoringu Biomedycznego Katedry Fizjoterapii Wydziału Nauk o Zdrowiu będzie realizowany we współpracy z Medizinische Hochschule Brandenburg Theodor Fontane

Projekt dotyczy procesu podejmowania decyzji o powrocie do sportu pacjentów po rekonstrukcji więzadła krzyżowego przedniego stawu kolanowego (ACL – anterior cruciate ligament) oraz analizy zmian siły mięśni stawu kolanowego kończyny nieoperowanej. 
Uszkodzenia ACL są częste u młodych, aktywnych fizycznie osób. Standardową metodą ich leczenia jest artroskopowa rekonstrukcja. Wykorzystywane są do niej przeszczepy autogenne, allogenne oraz sztuczne więzadła.
W pierwszych dwóch latach od rekonstrukcji ryzyko wtórnego uszkodzenia ACL stawu kolanowego w przeciwnej kończynie jest takie samo, jak ryzyko wtórnego uszkodzenia przeszczepu ACL. U pacjentów po uszkodzeniu ACL ryzyko wtórnego uszkodzenia ACL jest od 4 do 25 razy większe niż ryzyko pierwotnego uszkodzenia ACL. Oznacza to, że mimo postępów w leczeniu, wysoki odsetek ponownych uszkodzeń zajętej kończyny, a także kończyny kontrlateralnej pozostaje problemem zarówno z punktu widzenia klinicznego, jak i ekonomicznego. Ważna jest więc identyfikacja i modyfikacja czynników mogących je powodować.
Uszkodzenia wtórne ACL oraz uszkodzenia kończyny kontrlateralnej mają różne podłoża, jednak zbyt wczesny powrót do sportu oraz funkcjonalne deficyty są uważane za jedne z podstawowych przyczyn.
Udany powrotu do sportu (RTS – return to sport) jest procesem przejścia przez etapy (powrotu do uczestnictwa, powrotu do sportu i powrotu do sprawności). Wyznacznikiem RTS nie powinien być jednak czas, a etap rehabilitacji pacjenta. Wiarygodne śledzenie postępów w rehabilitacji umożliwiają odpowiednio wypracowane ilościowe kryteria testów klinicznych oraz funkcjonalnych.
Jest wiele programów profilaktyki wtórnych uszkodzeń po rekonstrukcji ACL, ale wciąż za mało wiemy na temat metod oceny funkcjonalnej, a także kryteriów oceny zapewniających zarówno efektywny, jak i bezpieczny powrót do aktywności.
Powszechnie wykorzystywane w monitorowaniu są pomiary siły mięśni działających na staw kolanowy (tj. mięśni prostowników i zginaczy stawu kolanowego), wykonywane przy wykorzystaniu dynamometrów. Do najprostszych i najczęściej używanych należą tzw. dynamometry ręczne, które posiadają jednak wiele ograniczeń i nie są tak obiektywne jak dynamometry izokinetyczne czy inne stanowiska pomiarowe. Wyniki pomiarów wykonywanych przy pomocy dynamometrów ręcznych najczęściej wyrażane są w kilogramach. Moment siły mierzony przy wykorzystaniu dynamometrów takich jak dynamometry izokinetyczne wyrażany jest w niutonometrach (Nm). Najczęściej analizowanym parametrem jest tzw. współczynnik symetrii kończyn (LSI – Limb Symmetry Index). Im wartość LSI jest bliższa 100, tym większa jest symetria dwóch badanych kończyn dolnych w zakresie siły badanej grupy mięśniowej. Za prawidłowe przyjmuje się wartości LSI≤90. W piśmiennictwie coraz częściej jednak zwraca się uwagę, że prawidłowe wartości LSI mogą zakłamywać rzeczywisty stan pacjenta. Uważa się, że po rekonstrukcji ACL osłabieniu ulegają nie tylko mięśnie w obrębie kończyny operowanej, ale również mięśnie kończyny nieoperowanej. Może być to związane ze zmniejszeniem aktywności fizycznej w okresie pooperacyjnym czy też zwracaniem szczególnej uwagi na ćwiczenia kończyny operowanej. Brakuje prospektywnych badań, które potwierdzałyby w jednoznaczny sposób spadek siły mięśni działających na staw kolanowy w kończynie nieoperowanej – zarówno we wczesnym, jak i późniejszym okresie pooperacyjnym. Nie wiadomo również, jak zmiany siły mięśniowej w kończynie nieoperowanej wpływają na ogólny wynik funkcjonalny pacjenta.

Projekt Rozpoznanie szlaków biosyntezy alkaloidów izochinolinowych w Corydalis cheilanthifolia - rośliny leczniczej z rodziny makowatych (Papaveraceae) / Elucidation of isoquinoline alkaloid biosynthetic pathways in Corydalis cheilathifolia – a medicinal plant of poppy family (Papaveraceae) pod kierownictwem dr Weroniki Kozłowskiej z Katedry Biologii i Biotechnologii Farmaceutycznej Wydziału Farmaceutycznego będzie realizowany we współpracy z Plant Biotechnology and Metabolic Engineering Technical University of Darmstadt

Głównym celem projektu jest opracowanie metod identyfikacji i ekspresjonowania enzymów biosyntetycznych alkaloidów izochinolinowych wytwarzanych w Corydalis cheilathifolia, roślinie leczniczej z rodziny makowatych (Papaveraceae).
Związki o charakterze alkaloidów izochinolinowych wykazują aktywność przeciwzapalną i cytotoksyczną poprzez różne mechanizmy działania na komórki zwierzęce. Według dostępnej literatury, sangwinaryna i chelerytryna, a także koptyzyna wywoływały apoptozę komórek nowotworowych poprzez wbudowywanie się w DNA, a także wpływały na zwiększoną ekspresję białek proapoptotycznych.
Identyfikacja potencjalnych kandydatów enzymów biorących udział w biosyntezie sangwinaryny, chelerytryny, protopiny, allokryptopiny, berberyny i koptyzyny oraz morfinanów i pochodnych aporfiny (korydyna, glaucyna) będzie dokonywana na podstawie dostępnych danych transkryptomicznych wygenerowanych z RNA pochodzącego z roślin pokrewnych, głównie z Chelidonium majus, Corydalis yanhusuo i Papaver somniferum [Xiao i in. 2013; Hagel i in. 2015; Pourmazaheri i in. 2019].
W związku z tym dostarczone zostaną obszerne informacje o transkryptomie C. cheilathifolia do dalszych badań mechanizmów molekularnych formowania struktur pochodnych izochinoliny i możliwej biosyntezy alkaloidów ftalidoizochinolinowych. Kolejnym etapem badań będzie selekcja kandydatów spośród enzymów, które umożliwią przeprowadzenie biosyntezy alkaloidów w organizmach jednokomórkowych, takich jak Escherichia coli czy Saccharomyces cerevisae. Wreszcie, przeprowadzone zostaną testy weryfikujące działanie przeciwdrobnoustrojowe, przeciwzapalne i przeciwnowotworowe uzyskanych tą drogą alkaloidów izochinolinowych.