Narodowe Centrum Nauki

Hipotezy oraz najważniejsze cele projektu:
1. Wytworzony eksperymentalny opatrunek na bazie nierozpuszczalnej frakcji keratyny z dodatkiem
M-CSF, będzie biokompatybilny, bioaktywny oraz biodegradowalny. Uwalnianie M-CSF do loży rany
będzie przebiegało w powtarzalny i przewidywalny sposób.
2. Proponowany opatrunek przyspieszy gojenie się rany u szczura z jatrogennie indukowaną cukrzycą
typu 2.
3. Zastosowany opatrunek korzystnie wpłynie na strukturę skóry i naskórka, co będzie potwierdzone w
badaniach histopatologicznych, immunofluorescencyjnych oraz molekularnych.
4. Eksperymentalny opatrunek wpływa na rodzaj komórek napływających do loży rany oraz zwiększa
aktywność tych szlaków sygnałowych (szczególnie szlaku PI3K/AKT/mTOR), których prawidłowe
działanie jest niezbędne do prawidłowego procesu gojenia się ran.
Badania zaplanowane w ramach tego projektu przybliżą wiedzę na temat procesów zachodzących w
trudno gojących się ranach. Dodatkowo dostarczą cennych informacji na temat wykorzystywanego
modelu cukrzycy typu 2 u szczura, jego potencjalnych zalet oraz wad. Ostatecznie mogą one
doprowadzić do wytworzenia opatrunku na rany, z udowodnioną skutecznością u szczurów z
indukowaną cukrzycą. Jest to niezbędnym, pierwszym krokiem przed wykonywaniem kolejnych badań
przedklinicznych, a w przyszłości badań klinicznych.
 

Wspomaganie funkcji ochronnych nabłonka pochwy i szyjki macicy oraz mikrobioty pochwy
przez korę oczaru i jej główny składnik – hamamelitaninę.
Mikrobiota pochwy (Vaginal microbiota – VM) jest unikalnym dla każdej kobiety zespołem
mikroorganizmów zamieszkujących dolny odcinek układu rozrodczego. W przeciwieństwie do mikrobioty
jelitowej, w której większa różnorodność jest korzystniejsza dla organizmu gospodarza, optymalna VM
powinna być zdominowana przez jeden gatunek rodzaju Lactobacillus, np. L. crispatus lub L. gasseri. Bakterie
te, żyjąc w ścisłym powiązaniu z nabłonkiem pochwy i szyjki macicy, stanowią barierę ochronną przed
patogenami i substancjami drażniącymi. Wydzielane przez nie dobroczynne substancje, jak kwas mlekowy i
bakteriocyny, zapewniają odpowiednie pH, stymulują wydzielanie śluzu, mobilizują układ odpornościowy i
wspierają funkcje barierowe nabłonka. Jednakże skład VM jest bardzo podatny na zmiany, a do kluczowych
czynników wywierających na niego wpływ zaliczamy poziom hormonów zależny od wieku i cyklu
menstruacyjnego, pochodzenie etniczne, kondycję układu odpornościowego, infekcje i stosowane terapie
przeciwbakteryjne i przeciwgrzybicze, jak również styl życia obejmujący osobistą higienę intymną, stres, dietę,
używki i zachowania seksualne.
Stan dysbiozy pochwy, w którym dochodzi do utraty dominacji przez Lactobacillus na korzyść bakterii
patogennych, dotyka niemal 30% kobiet, a kolejne 34% kobiet posiada VM o nieoptymalnym składzie. Takie
zaburzenia w składzie VM powodują podwyższony stan zapalny i zwiększenie przepuszczalności nabłonka dla
patogenów i substancji drażniących, co w konsekwencji prowadzi do poważnych działań niepożądanych, jak
zwiększone ryzyko wystąpienia chorób przenoszonych drogą płciową, zapalenie narządów miednicy
mniejszej, a nawet przedwczesnego porodu. W przypadku wystąpienia objawów klinicznych, takich jak
pieczenie, swędzenie, zaczerwienienie, upławy i nieprzyjemny zapach, najczęściej diagnozuje się bakteryjne
lub grzybicze zapalenie pochwy i sromu. Leczenie sprowadza się do podawania antybiotyków lub leków
przeciwgrzybiczych, których stosowanie nieuchronnie wiąże się z nawrotem infekcji i wzrostem oporności
drobnoustrojów. Niedoskonałości istniejących standardów terapeutycznych, brak terapii alternatywnych i
rosnące zapotrzebowanie powoduje konieczność poszukiwania skutecznych i bezpiecznych substancji
leczniczych i profilaktycznych.
Produkty naturalne od wieków stanowią źródło inspiracji w poszukiwaniu efektywnych terapii. W
medycynie tradycyjnej do leczenia schorzeń ginekologicznych, takich jak infekcje, stany zapalne i upławy,
wykorzystywano substancje roślinne bogate w garbniki. Są to wielkocząsteczkowe związki polifenolowe znane
z właściwości przeciwbiegunkowych. Dotychczas przeprowadzone badania naukowe wykazały ich korzystny
wpływ na nabłonek jelit oraz błonę śluzową jamy ustnej i nosa. Wykazały one działanie przeciwzapalne,
uszczelniające nabłonek i hamujące adhezję patogenów.
Kora oczaru (Hamamelidis cortex) pozyskiwana z oczaru wirginijskiego (Hamamelis virginiana L.) jest
substancją często stosowaną w medycynie tradycyjnej w leczeniu infekcji i podrażnień okolic intymnych.
Głównym i charakterystycznym związkiem chemicznym występującym w ekstraktach z kory oczaru jest
hamamelitanina (2’,5-di-O-galoilohamameloza). W przeprowadzonych badaniach wstępnych wykazano, że
zarówno ekstrakt, jak i wyizolowana hamamelitanina hamują stan zapalny komórek skóry – keratynocytów i
fibroblastów. Dodatkowo, hamamelitanina silnie wspiera regenerację uszkodzeń w teście gojenia ran in vitro.
Zaplanowane w projekcie badania in vitro obejmują wpływ ekstraktu i hamamelitaniny na regenerację,
przepuszczalność, integralność i stan zapalny nabłonka wywołany infekcją. Ponadto zostanie zbadany wpływ
na wzrost, aktywność metaboliczną oraz adhezję do nabłonka mikroorganizmów charakteryzujących
optymalną i nieprawidłową VM. Następnie analizy zostaną ekstrapolowane na tkankowy model 3D nabłonka
pochwy, aby zweryfikować bezpieczeństwo i skuteczność stosowania ekstraktu i hamamelitaniny w
zapobieganiu i leczeniu infekcji intymnych oraz ich objawów klinicznych.
Mimo, iż dysbioza pochwy i jej niekorzystne skutki dotykają miliony kobiet na całym świecie, skuteczne
strategie ich zapobiegania i leczenia nie zostały dotychczas opracowane. Wiąże się to z nieuzasadnioną i
niewystarczającą ilością badań nad zdrowiem intymnym kobiet, które od lat były zaniedbywane w badaniach
przedklinicznych. Pomyślna realizacja przedłożonego projektu rzuci nowe światło na strategie terapeutyczne
ukierunkowane na profilaktykę i wspieranie zdrowia pochwy.

Description: Prader-Willi syndrome (PWS) is a genetic disorder first described in 1956 by three Swiss
physicians: Prader, Labhart, and Willi. The cause of PWS is a disruption in the expression of certain
paternal genes located on chromosome 15, specifically in the 15q11.2-13 region, most commonly in the
form of deletion of the paternal copy or maternal uniparental disomy [1]. Infants suffering from PWS
exhibit delayed development, hypotonia, and lack of appetite [2],[3]. In later stages of life, a disrupted
sense of satiety (hyperphagia) and other symptoms related to hypothalamic dysfunction, such as
intellectual disability, thermoregulation disorders, and increased pain threshold, emerge [2],[3].
Importantly, patients with PWS show several symptoms in the oral cavity, including hypoplastic enamel,
dental caries, and periodontal disease [2]–[4]. One possible cause may be reduced secretion of abnormal
saliva, which is dense, sticky, viscous, and more acidic [2]–[4]. Consequently, important protective and
antibacterial functions of saliva are lost or significantly impaired. These saliva-related alterations,
combined with poor oral hygiene and increased consumption of carbohydrate-rich foods, predispose
PWS patients to various oral diseases [2],[3].
One of the key components of saliva crucial for oral health are proteins like mucins, lysozyme,
peroxidases, lactoferrin, and defensins, which perform protective and antimicrobial functions. Several
studies have compared the total protein concentration in the saliva of PWS patients and healthy
individuals, revealing higher protein levels in PWS patients [4],[5]. Targeted analyses using methods
like blotting and ELISA have also compared the levels of specific proteins related to oral health, such
as MUC7 mucin and cystatins, as well as the glucose-homeostasis-related protein irisin, in unstimulated
saliva [4],[6]. However, comprehensive studies on the protein composition of saliva in PWS patients are
still lacking.
Objective: The aim of this proposal is to compare the proteome of stimulated saliva of PWS patients
and healthy individuals using a high-throughput method, specifically high-performance liquid
chromatography coupled with mass spectrometry (LC-MS/MS), employing a bottom-up approach. The
choice of stimulated saliva is due to its larger obtainable volume compared to unstimulated saliva, which
is particularly important for PWS patients who produce small volumes of viscous saliva.

The aim of this research project is:
1) To characterize the specific patient’s profiles in HS disease by miRNAs assessment using in silico
prediction analysis, and thereafter validation.
2) To compare the impact of different treatment regimens (antibiotics vs TNFα inhibitors) on the change
in expression of miRNAs (selected by bioinformatic analysis) associated with pathological processes such as
inflammation, autophagy, oxidative stress and fibrosis in HS patients.
3) Analysis of the association between: (i) changes in the expression of specific miRNAs and (ii) markers of
inflammation, autophagy, oxidative stress, fibrosis processes and (iii) clinical manifestations of HS
(distribution, advancement, number and severity of skin lesions).
4) Evaluation of the usefulness of the obtained results in clinical practice, construction of a dedicated scale
combining evaluation of miRNAs expression, standard parameters of inflammation, autophagy, oxidative
stress, fibrosis and ultrasound features in order to monitor and evaluate clinical efficacy of treatment in a
selected drug regimen.