Narodowe Centrum Nauki

Symbol
1M15/1W
Rok początku realizacji
2014
Tytuł projektu
Cało-eksomowe badanie mutacji somatycznych jako podłoża rozwoju endometriozy.
Instytucja finansująca
Kierownik
prof. dr hab. Paweł Włodarski
Numer umowy o dofinansowanie
UMO-2013/09/B/NZ5/00790
Przyznane środki ogółem TYLKO WUM
992 405,00
Przyznane środki ogółem NA WSZYSTKICH
992 405,00
Cel projektu

Projekt ma na celu zbadanie mechanizmu rozwoju endometriozy - częstej choroby kobiet powodującej dolegliwości bólowe, niepłodność a niekiedy prowadzącej do rozwoju raka jajnika, W przebiegu choroby, endometrioidalna tkanka nabłonkowa rozwija się ektopowo, najczęściej w obszarze jamy otrzewnowej. Najszerzej uznana teoria rozwoju choroby postuluje, że ogniska ektopowej tkanki endometrioidalnej wywodzą się z endometrium eutopowego, lecz wiele aspektów' choroby pozostaje niewytłumaczonych. Jedną z niepotwierdzonych dotąd hipotez jest akumulacja mutacji somatycznych w komórkach nabłonka endometrium eutopowego. Udowodniono, że w przebiegu raka endometrialnego jajnika dochodzi do mikrodelecji w komórek ognisk endometriozy, z których następnie wywodzi się nowotwór, natomiast w zmianach endometrioidalnych nietow'arzyszących rakowi nie stwierdzono takich mikrodelecji. W proponowanym projekcie planuje się zbadać sekwencje eksomowc tkanek pochodzących od kobiet chorych na endometriozę oraz zdrowych kobiet. Na podstawie analizy uzyskanego wzoru mutacji planujemy ustalić czy istnieją mutacje somatyczne w ektopowym endometrium, mogące być przyczyną powstawania zmian ektopowych.

Symbol
1S7
Rok początku realizacji
2017
Tytuł projektu
Udział siarkowodoru i metanu, metabolitów bakterii jelitowych w regulacji ciśnienia tętniczego i rozwoju nadciśnienia tętniczego.
Instytucja finansująca
Kierownik
dr hab. Marcin Ufnal
Numer umowy o dofinansowanie
UMO-2016/22/E/NZ5/00647
Przyznane środki ogółem TYLKO WUM
998 600,00
Przyznane środki ogółem NA WSZYSTKICH
998 600,00
Cel projektu

Wiadomo, że prawidłowe funkcjonowanie ludzkiego organizmu zależy w dużym stopniu od bakterii, które znajdują się w jelitach. Najnowsze badania wskazują, zaburzenia w składzie flory jelitowej są związane z nadciśnieniem tętniczym. Bytujące w jelitach bakterie wytwarzaj szereg związków chemicznych, które przedostają się do krwi, między innymi siarkowodór (H2S) oraz metan. Celem proponowanego projektu jest zbadanie wpływu zwiększonego stężenia H2S i metanu w jelitach na regulację ciśnienia tętniczego oraz rozwoju nadciśnienia tętniczego. W trakcie badania zostaną wytworzone także nowe związki, które mogą uwalniać H2S. Badania zostaną przeprowadzone na szczurach. Nadciśnienie tętnicze i jego powikłania są jednymi z głównych przyczyn zachorowalności i śmiertelności w Polce i UE. Wyniki proponowanego badania pomogą wyjaśnić rolę metabolitów wytwarzanych przez bakterie jelitowe w regulacji ciśnienia tętniczego oraz w patogenezie nadciśnienia tętniczego. Badanie pomoże ocenić czy leki zmieniające stężenie H2S i metanu w jelitach mogą być stosowane w leczeniu chorób układu krążenia, w szczególności nadciśnienia tętniczego.

Symbol
1S7
Rok początku realizacji
2017
Tytuł projektu
Udział bakterii jelitowych oraz metyloamin pochodzących od mikroflory jelitowej w regulacji ciśnienia tętniczego i rozwoju nadciśnienia tętniczego.
Instytucja finansująca
Kierownik
dr hab. Marcin Ufnal
Numer umowy o dofinansowanie
UMO-2016/21/B/NZ5/02544
Przyznane środki ogółem TYLKO WUM
864 900,00
Przyznane środki ogółem NA WSZYSTKICH
864 900,00
Cel projektu

Badanie ma na celu poznanie wpływu bakterii jelitowych oraz produkowanych przez nie metyloamin na rozwój nadciśnienia tętniczego. Najnowsze badania wskazują, że nadciśnienie tętnicze może być związane z zaburzeniami w składzie flory jelitowej. Wpływ bakterii jelitowych na funkcjonowanie układu krążenia może odbywać się poprzez szereg związków chemicznych wytwarzanych przez mikroflorę jelitową, które przedostają się do krwi. Co raz więcej badań sugeruje, że ważną rolę w patogenezie chorób układu krążenia mogą odgrywać wytwarzane przez bakterie jelitowe metyloaminy. Wykazano, że wzrost stężenia tlenku trimetyloaminy we krwi jest związany z większym ryzykiem wystąpienia zawału mięśnia sercowego, udaru mózgu oraz śmierci.
W proponowanym projekcie będą prowadzone badania na szczurach pojonych wodą lub wodą zawierająca badane metyloaminy. Badany będzie wpływ metyloamin na wartości ciśnienia tętniczego oraz pracę serca. Nadciśnienie tętnicze oraz jego powikłania są jednymi z ważniejszych przyczyn zgonów i inwalidztwa. Proponowany projekt ma na celu zbadanie nowych związków, które mogą być odpowiedzialne za rozwój nadciśnienia tętniczego. Wyniki badania mogą przyczynić się do stworzenia nowej grupy leków na nadciśnienie tętnicze, których mechanizm działania będzie opierał się na modyfikacji produkcji metyloamin w jelitach człowieka.

Symbol
RW1
Rok początku realizacji
2016
Tytuł projektu
Czynniki wpływające na niestabilność genetyczną w ostrych białaczkach limfoblastycznych B-komórkowych (B-OBL) u dorosłych.
Instytucja finansująca
Kierownik
Karolina Karabin
Numer umowy o dofinansowanie
UMO-2015/19/N/NZ5/03495
Przyznane środki ogółem TYLKO WUM
98 400,00
Przyznane środki ogółem NA WSZYSTKICH
98 400,00
Cel projektu

Ostra białaczka limfoblastyczna B-komórkowa (B-OBL) jest zróżnicowaną biologicznie grupą chorób u podłoża, której leżą specyficzne zmiany genetyczne powodujące zaburzenia różnicowania i proliferacji komórki krwiotwórczej. W ostatnich latach obserwuje się duży postęp w leczeniu B-OBL, szczególne u dzieci. Niestety wyniki leczenia u dorosłych pozostają ciągle niesatysfakcjonujące. Jedną z przyczyn tego stanu rzeczy może być występowanie u ponad połowy dorosłych z B-OBL dwóch genetycznych podtypów białaczki o bardzo wysokim ryzyku progresji choroby – BCR-ABL1-pozytywnej i BCR-ABL1-like. Obydwa podtypy białaczek mimo występowania u ich podłoża różnych zmian genetycznych wykazują podobny profil ekspresji genów, który w konsekwencji prowadzi do aktywacji szlaku JAK-STAT. Ostatnie doniesienia wskazują, że zarówno B-OBL BCR-ABL1-pozytywna, jak i BCR-ABL1-like może łączyć podobny mechanizm odpowiedzialny za progresję choroby, co ma związek z niekorzystnym rokowaniem. Wykazano, że zarówno białaczka BCR-ABL1-pozytywna jak i BCR-ABL1-like charakteryzują się wysokim odsetkiem występowania specyficznych mutacji genetycznych (zmian w liczbie kopii fragmentów DNA; CNAs), głównie delecji. Ich obecność wynika prawdopodobnie z nieprawidłowej aktywności niektórych enzymów komórkowych. Kompleks rekombinaz – RAGs oraz białek z rodziny APOBEC, w tym deaminaza cytydyny AID są enzymami zaangażowanymi w bardzo ważny proces fizjologiczny, a mianowicie wytworzenie funkcjonalnych przeciwciał oraz powstanie ich różnorodność w kontakcie z patogenem. Aktywność obu enzymów jest charakterystyczna dla tkanek limfoidalnych z których wywodzi się właśnie B-OBL. Jest to jednak obosieczny miecz, który z jednej strony pozwala organizmowi na wytworzenie przeciwciał, które chronią nas przed zagrożeniem ze strony drobnoustrojów, z drugiej natomiast moge być przyczyną zmian genetycznych prowadzącym do powstawania i progresji nowotworów. Dlatego w projekcie uwaga zostanie skupiona właśnie na endogennych mutatorach genomowych jakimi są RAGs, AID, APOBEC3A, APOBEC3B. W tym celu zostaną zastosowane różne metody biologii molekularnej w tym sekwencjonowania DNA oraz analiza ekspresji genów.
Projekt ma na celu wyjaśnienie podłoża molekularnego prowadzącego do złej prognozy u dorosłych z B-OBL, a konkretnie zjawiska niestabilności genetycznej mediowanej przez RAGs oraz białka z rodziny APOBEC. Podczas niestabilności genetycznej dochodzi do akumulacji mutacji, co sprzyja selekcji klonów białaczkowych i powoduje progresję choroby. Pomimo dużego postępu w tej dziedzinie nauki wciąż za mało jest wiedzy na ten temat. Powyższe badania mogą również mieć przełożenie na inne dziedziny onkologii, stanowiąc punkt wyjścia i inspirację do powtórzenia podobnych badań w innych jednostkach chorobowych.

Symbol
1S7
Rok początku realizacji
2016
Tytuł projektu
Patofizjologiczna rola tlenku trimetyloaminy w niewydolności serca.
Instytucja finansująca
Kierownik
UMO-2015/19/N/NZ5/00650
Numer umowy o dofinansowanie
UMO-2015/19/N/NZ5/00650
Przyznane środki ogółem TYLKO WUM
149 280,00
Przyznane środki ogółem NA WSZYSTKICH
149 280,00
Cel projektu

Celem projektu jest zbadanie działań biologicznych tlenku trimetyloaminy (TMAO), który jest wytwarzany przez bakterie jelitowe i może mieć wpływ na prawidłową funkcję serca oraz całego układu krążenia. Niewydolność serca jest jedną z najważniejszych kardiologicznych przyczyn śmierci, licznych hospitalizacji, inwalidztwa oraz obniżenia jakości życia. Najnowsze badania wskazują, że ważną rolę w chorobach układu krążenia może odgrywać TMAO, metabolit bakterii jelitowych. W ostatnich latach pojawiły się doniesienia, że wzrost stężenia tlenku trimetyloaminy (TMAO) we krwi jest związany z większym ryzykiem wystąpienia zawału mięśnia sercowego, udaru mózgu oraz śmierci. Wzrost stężenia TMAO może być spowodowany dietą, upośledzeniem funkcji jelit, lub zmianami w składzie jelitowej flory bakteryjnej. Wiadomo, że stężenie TMAO we krwi wzrasta po spożyciu pokarmów zawierających L-karnitynę oraz fosfatydocholinę, które występują w dużej ilości między innymi w czerwonym mięsie. Zaproponowano, że TMAO może stanowić długo poszukiwane ogniwo miedzy dietą, a chorobami układu krążenia. Z drugiej strony, duża liczba wcześniej prowadzonych badań nad rolą TMAO w biologii zwierząt morskich oraz badania fizykochemiczne nad wpływem TMAO na białka wskazują na ochronne działanie TMAO. Dlatego można przypuszczać, że wzrost stężenia TMAO we krwi nie jest przyczyną, a działaniem obronnym organizmu, stanowiącym mechanizm ochronny przed czynnikami zaburzającymi prawidłowe funkcjonowanie układu krążenia. Kolejnym z argumentów wskazujących na korzystne działanie TMAO może być fakt, że TMAO występuje w bardzo dużych stężeniach u ryb, szczególnie ryb morskich, które są ważnym elementem wielu diet uważanych za korzystne dla układu krążenia, na przykład w diecie śródziemnomorskiej.

Symbol
1WK
Rok początku realizacji
2015
Tytuł projektu
Nowe leki przeciwbiałaczkowe - zaawanasowane badania przedkliniczne.
Instytucja finansująca
Kierownik
dr Mariola Napiórkowska
Numer umowy o dofinansowanie
UMO-2014/15/B/NZ7/00966
Przyznane środki ogółem TYLKO WUM
1 474 082,00
Przyznane środki ogółem NA WSZYSTKICH
1 474 082,00
Cel projektu

Choroby nowotworowe stanowią ważny, wciąż nierozwiązany problem medycyny klinicznej i farmakologii XXI wieku. Dlatego też prowadzone są intensywne badania nad opracowaniem nowych leków przeciwnowotworowych, specyficznie niszczących komórki nowotworowe, a nie wywołujących negatywnych skutków ubocznych i o polepszonych parametrach farmakokinetycznych. W Laboratorium Przesiewowym Związków Przeciwnowotworowych działającym w Zakładzie Chemii Bioorganicznej Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych PAN w Łodzi odkryto interesujące właściwości cytotoksyczne kilku związków z grupy benzo[b]furanów i dikarboksyimidów zaprojektowanych i wytworzonych w Zakładzie Chemii Medycznej Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego. Związki te okazały się cytotoksyczne w stosunku do komórek białaczek CML (K562), ALL (MOLT-4) i AML (HL-60), natomiast są nietoksyczne dla prawidłowych komórek śródbłonka (HUVEC) oraz nowotworowych komórek adherentnych (HeLa i CFPAC). Związki te i ich aktywność przeciwnowotworowa zostały ochronione patentami polskimi i międzynarodowymi (EP13150611.5-1452, EP13176421.9, P.398193, P.400000)
Cel badań: Przeprowadzenie zaawansowanych badań przedklinicznych dla wybranych pochodnych benzo[b]furanów i dikarboksyimidów jako potencjalnych związków przeciwbiałaczkowych, w tym zbadanie ich aktywności wobec hematopoetycznych komórek macierzystych pobranych od pacjentów z AML i CML i in vivo, w modelach zwierzęcych oraz poznanie molekularnego mechanizmu działania tych związków w komórkach.

Symbol
1WX
Rok początku realizacji
2016
Tytuł projektu
Wykorzystanie inhibitorów mikroRNA w celu przywrócenia ekspresji supresora nowotworzenia, genu SLC5A8, i określenie możliwości ich zastosowania w terapii raka brodawkowatego tarczycy.
Konkurs/program
PRELUDIUM 9
Instytucja finansująca
Kierownik
lek. Wojciech Gierlikowski
Numer umowy o dofinansowanie
UMO-2015/17/N/NZ2/01856 (3E157)
Przyznane środki ogółem TYLKO WUM
150 000,00
Przyznane środki ogółem NA WSZYSTKICH
150 000,00
Cel projektu

Cel prowadzonych badań/hipoteza badawcza: Nowotwory tarczycy stanowią najczęstszą grupę nowotworów endokrynnych, a ich liczba stale wzrasta. Najczęstszym, stanowiącym 85% ogółu, jest rak brodawkowaty tarczycy (PTC). Podstawą jego leczenia jest chirurgiczna resekcja tarczycy wraz z regionalnymi węzłami chłonnymi oraz terapia uzupełniająca polegająca na podaniu promieniotwórczego jodu 1131. Część pacjentów jest jednak oporna na terapię jodem radioaktywnym. Wobec ograniczonej skuteczności innych form leczenia, m. in. teleradioterapii, chemioterapii, chorzy ci umierają z powodu agresywnego przebiegu choroby. Stąd też konieczne jest poszukiwanie nowych terapii.
Produkt białkowy genu SLC5A8 został pierwotnie zidentyfikowany jako transporter jodkowy obecny w błonie szczytowej tyreocytów i z tego powodu nazwany AIT (ang. Apical Iodide Transporter) Jest też supresorem nowotworzenia, a jego ekspresja jest obniżona w wielu nowotworach, w tym w PTC Najwięcej badań dotyczących jego funkcji supresorowej dotyczy jelita grubego i opiera się na zdolności AIT do transportu krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych Tylko kilka prac wspomina o modulacji przez SLC5A8 innych genów zaangażowanych w proces nowotworzenia, a są to geny tak fundamentalne jak TP53, FASL, FASR, Bcl-2, TRAIL, TRAILR1 i 2, BIRC5 Zaskakujące jest zatem, że nikt nie przeprowadził zmian wywoływanych przez nadekspresję SLCSA8 na poziomie całego transkryptomu. Istnieją jedynie nieliczne badania nad regulacją ekspresji SLC5A8, co skierowało naszą uwagę na rolę mikroRNA w tym procesie MikroRNA (miRNA) to około 22 nukleotydowe niekodujące cząsteczki RNA, które hamują ekspresję genów poprzez wiązanie z komplementarną sekwencją w ich transkryptach, W wykonanych przez nas badaniach wstępnych wykazaliśmy, że miR-181a-5p, -182-5p i -494 regulują ekspresję SLC5A8, a ich podwyższony poziom w PTC może prowadzić do obniżenia ekspresji SLCSA8. Wykazaliśmy także wpływ mikroRNA na proces transportu jodu radioaktywnego. Zmiany w ekspresji mikroRNA można modulować poprzez specyficzne inhibitory, dlatego też potwierdziliśmy, że transfekcja syntetycznym inhibitorem miR-181a-5p zwiększa ekspresję mRNA SLC5A8 i postawiliśmy hipotezę, że hamując aktywność zidentyfikowanych mikroRNA spowodujemy zwiększenie ekspresji SLC5A8. co doprowadzi do zwiększonej akumulacji jodu radioaktywnego oraz do zmiany poziomu genów regulowanych przez SLC5A8, co może zwiększyć skuteczność terapii przeciwnowotworowych.
Celem projektu jest wykorzystanie specyficznych inhibitorów mikroRNA do przywrócenia właściwego poziomu SLC5A8 w komórkach wyprowadzonych z raka tarczycy. Przeprowadzimy podwójną analizę wpływu podwyższonej ekspresji SLC5A8 na fizjologię komórek: za pomocą sekwencjonowania nowej generacji określimy całkowity transkryptom linii komórkowych, w których zahamowane zostanie działanie wybranych mikroRNA (analiza potencjalnej cytotoksyczności inhibitorów). Następnie zbadamy całkowity transkryptom linii komórkowych, w których przeprowadzimy nadekspresję genu SLCSA8 (analiza roli SLC5A8 w regulacji ekspresji genów). Dzięki tej analizie zidentyfikujemy szlaki, w których SLC5A8 wywiera swoją rolę supresorową. MiR-181a-5p, -182-5p i -494-3p ulegają nadekspresji także w innych nowotworach, możemy zatem nazywać je onkomiRami. Tym bardziej uzasadnione jest zbadanie wpływu ich inhibicji na zmiany zachodzące na poziomie całego transkryptomu. Następnym krokiem będzie porównanie zmian w ekspresji genów wywołanych nadekspresją SLC5A8 oraz inhibicją mikroRNA. Nie tylko dostarczy to listy genów docelowych, ale także przybliży nas do odpowiedzi na pytanie, czy tkankowospecyficzna inhibicja tych mikroRNA mogłaby w przyszłości znaleźć zastosowanie terapeutyczne. Zastosowana metoda badawcza/metodyka: Podczas realizacji projektu stworzymy plazmid wyrażający sekwencję kodującą genu SLC5A8 oraz tzw. sponge dla miR-181a-5p, -182-5p i -494, wyrażający transkrypt o sekwencji komplementarnej do 3 mikroRNA, działający jako specyficzny inhibitor tych cząsteczek.. Optymalne warunki transfekcji określimy mierząc ekspresję SLC5A8 oraz co najmniej jednego z jego opisanych genów docelowych za pomocą PCR czasu rzeczywistego. Po określeniu optymalnego protokołu z komórek wyizolujemy RNA, przygotujemy bibliotekę cDNA i poddamy sekwencjonowaniu nowej generacji (NGS). Stworzymy listy genów o ekspresji zmienionej pod wpływem nadekspresji SLC5A8 oraz (osobno) wyciszenia mikroRNA. Następnie porównamy ze sobą te listy, celem określenia zmian wywołanych nadekspresją genu, zmian wywołanych przez wyciszenie wybranych mikroRNA, a w konsekwencji określimy potencjalną użyteczności inhibitorów mikroRNA w przywracaniu ekspresji SLC5A8 w raku PTC. Wpływ spodziewanych rezultatów na rozwój nauki, cywilizacji, społeczeństwa: Będzie to pierwszy projekt w ramach którego zostanie scharakteryzowany wpływ SLC5A8 na ekspresję innych genów na poziomie całego transkryptomu. Określimy także możliwości przywrócenia jego ekspresji za pomocą inhibicji mikroRNA. Co istotne, dzięki zastosowaniu techniki NGS wskażemy użyteczne z terapeutycznego punktu widzenia inne geny docelowe dla tych mikroRNA. Porównamy zmiany wywołane nadekspresją genu SLC5A8 z wywołanymi przez wyciszenie wybranych przez nas mikroRNA, które regulują także inne geny docelowe, w tym zaangażowane w supresję nowotworzenia. Dzięki temu określimy potencjalną użyteczność wyciszania wybranych mikroRNA u pacjentów cierpiących na raka brodawkowatego tarczycy.

Symbol
1MG
Rok początku realizacji
2016
Tytuł projektu
Wpływ bakteriofagów na funkcje immunologiczne nabłonka jelitowego.
Konkurs/program
PRELUDIUM 9
Instytucja finansująca
Kierownik
lek. Jan Jakub Borysowski
Numer umowy o dofinansowanie
UMO-2015/17/N/NZ6/03520 (3E156)
Przyznane środki ogółem TYLKO WUM
150 000,00
Przyznane środki ogółem NA WSZYSTKICH
150 000,00
Cel projektu

Komórki nabłonkowe jelita stanowią pojedynczą warstwę nabłonka, która formuje barierę oddzielającą zawartość światła jelita od komórek immunokompetentnych układu GALT Nabłonek jelitowy jest obecnie uważany za ważną część układu immunologicznego jelita niezbędną w indukcji i regulacji zarówno nieswoistych, jak i swoistych odpowiedzi immunologicznych w błonie śluzowej jelita. Zaburzenia funkcji immunologicznych komórek nabłonkowych mogą przyczyniać się do rozwoju nieswoistych zapaleń jelita (NZJ) oraz alergii pokarmowych. Głównym celem projektu jest ocena oddziaływań bakteriofagów (wirusów bakteryjnych) na funkcje immunologiczne nabłonka jelitowego in vitro.
Zastosowana metoda badawcza/metodyka
Wszystkie doświadczenia będą przeprowadzone na linii komórkowej Caco-2. W pierwszym etapie badania oceniony będzie wpływ bakteriofagów na ekspresję wybranych genów ważnych dla funkcji immunologicznych nabłonka jelitowego. Ekspresja genów oceniana będzie przy użyciu zestawu RT2 Profiler PCR Assay. Istotne indukowane przez bakteriofagi zmiany w ekspresji genów będą weryfikowane przez zmierzenie produkcji odpowiednich białek metodą ELISA (dla białek rozpuszczalnych) lub cytometrią przepływową (dla białek błonowych).
Wpływ spodziewanych rezultatów na rozwój nauki, cywilizacji, społeczeństwa
Zgodnie z nasza wiedzą, jest to pierwsze badanie oceniające wpływ bakteriofagów na funkcje immunologiczne nabłonka jelitowego. Realizacja projektu poszerzy wiedzę o roli mikroflory jelitowej w regulacji homeostazy immunologicznej w błonie śluzowej jelita oraz patogenezy NZJ i alergii pokarmowych.

Symbol
1WU
Rok początku realizacji
2017
Tytuł projektu
Udział TSLP, IL-33 i IL-25 w interakcjach między komórkami nabłonka oddechowego, komórkami dendrytycznymi i makrofagami w obturacyjnych chorobach układu oddechowego.
Instytucja finansująca
Kierownik
dr Magdalena Paplińska-Goryca
Numer umowy o dofinansowanie
UMO-2016/23/D/NZ5/03279
Przyznane środki ogółem TYLKO WUM
770 800,00
Przyznane środki ogółem NA WSZYSTKICH
770 800,00
Cel projektu

Astma i przewlekła obturacyjna choroba płuc (POChP) to najczęstsze przewlekłe choroby układu oddechowego w naszym społeczeństwie. Ich istotą jest zapalenie w obrębie dolnych dróg oddechowych, które prowadzi do obturacji (zwężenia) oskrzeli. Do głównych objawów astmy i POChP należą duszność, świsty słyszalne podczas oddychania, kaszel (suchy lub z wykrztuszaniem), pogorszenie tolerancji wysiłku. Ujawnienie się choroby zależy zarówno od predyspozycji genetycznych jak również od czynników środowiskowych, takich, jak alergeny, które sprzyjają rozwojowi astmy oraz dym tytoniowy, który stanowi najważniejszą przyczynę POChP. Zarówno astma, jak i POChP są chorobami bardzo złożonymi i cechującymi się zmiennym przebiegiem. Diagnostyka astmy i POChP bywa utrudniona, ponieważ choroby te mają czasami dość podobne objawy. W praktyce astma i POChP to często dwa zbiory chorób układu oddechowego, których patofizjologia, objawy kliniczne i leczenie w znacznym stopniu pokrywają się. Jednym z najważniejszych zjawisk odgrywających rolę w rozwoju i przebiegu tych chorób jest napływ do dróg oddechowych różnych komórek zapalnych. Obecność i aktywność określonych grup komórek w drogach oddechowych jest ściśle związana z powstawaniem objawów choroby. Komórkami typowymi dla astmy są granulocyty kwasochłonne (eozynofile), a w POChP dominującą rolę odgrywają granulocyty obojętnochłonne (neutrofile). Jednak ten klasyczny obraz zapalenia w drogach oddechowych przypisywany astmie lub POChP jest często trudny do zaobserwowania, gdyż istnieje wiele fenotypów mieszanych i nakładających się. Stała obecność zwiększonej liczby eozynofilów i neutrofilów w płucach prowadzi do rozpadu tych komórek i uwalniania się z nich szkodliwych przekaźników powodujących uszkodzenie dróg oddechowych, co prowadzi do powstawania objawów choroby. W efekcie obserwuje się produkcję dużej ilości wydzieliny i podrażnienie zakończeń nerwowych. Dla chorego oznacza to kaszel, duszność, gorsze wyniki testów oddechowych oraz konieczność częstych wizyt u lekarza związanych z infekcjami układu oddechowego.
Komórki w drogach oddechowych mają zdolność porozumiewania się dzięki ogromnej ilości przekaźników które produkują. Ważnymi białkami kształtującymi opowiedz alergiczną organizmu są cytokiny produkowane przez nabłonek: TSLP, IL-33 i IL-25. Dzięki tym cytokinom możliwa jest „rozmowa” pomiędzy grupami komórek które bezpośrednio tworzą stan zapalny w drogach oddechowych. Rola TSLP, IL-33 oraz IL-25 jest szeroko badana w astmie jako chorobie mającej często podłoże alergiczne. Znaczenie i funkcja tych cytokin w POChP nie jest znana. Atopia, czyli genetycznie uwarunkowany zespół zaburzeń układu odpornościowego wynikający z reakcji organizmu na dany alergen, przebiega z udziałem TSLP, IL-33 oraz IL-25. W świetle ostatnich publikacji naukowych które kładą nacisk na indywidualizację rozpoznawania i leczenia chorób obturacyjnych układu oddechowego, ważne jest poznanie podłoża reakcji biologicznych zapalenia alergicznego, które może występować zarówno w astmie jak i POChP aszczególnie w POChP z fenotypem alergicznym (eozynofilowe zapalenie w POChP).
Prezentowany projekt ma na celu ocenę interakcji i zależności między typami komórek tworzącymi odpowiedz immunologiczną układu oddechowego: makrofagami, nabłonkiem oddechowym i komórkami dendrytycznymi na drodze ekspresji TSLP, IL-33 i IL-25 w atopowych i nieatopowych obturacyjnych chorobach układu oddechowego. Projekt ma być realizowany w złożonym (trójwarstwowym) i zaawansowanym modelu in vitro, który odzwierciedla miej sce aktywnej odpowiedzi immunologicznej w drogach oddechowych człowieka. Materiał do badania będą stanowił nabłonek oddechowy izolowany z wymazów szczoteczkowych nosa, oraz makrofagi i komórki dendrytyczne izolowane z komórek krwi obwodowej od chorych na POChP, astmę oraz osób zdrowych.
Dokładna analiza reakcji biochemicznych leżących u podstaw zapalenia alergicznego u pacjentów z astmą i POChP pozwoli na poszerzenie wiedzy w dziedzinie immunologii oraz umożliwi lepsze zrozumienie mechanizmów sterujących przebiegiem obturacyjnych chorób układu oddechowego.

Symbol
1WU
Rok początku realizacji
2013
Tytuł projektu
Czynność wentylacyjna płuc, wskaźniki wymiany gazowej i reakcja układu krążenia w warunkach zmian ciśnienia śródopłucnowego wywołanych terapeutyczną punkcją opłucnej.
Instytucja finansująca
Kierownik
prof. dr hab. Rafał Marian Krenke
Numer umowy o dofinansowanie
UMO-2012/05/B/NZ5/01343
Przyznane środki ogółem TYLKO WUM
345 818,00
Przyznane środki ogółem NA WSZYSTKICH
664 938,00
Cel projektu

Projekt badania zawiera osiem hipotez badawczych i 8 odpowiadających im celów badania. Najważniejsze cele przedstawiono poniżej.
• Analiza zmian wskaźników wentylacyjnych płuc oraz zmian wskaźników wymiany gazowej w zależności od objętości usuniętego płynu i zmian ciśnienia wewnątrzopłucnowego.
• Badanie zmian podatności płuc i ścian klatki piersiowej oraz związanych z nimi zmian w zakresie pracy oddechowej zachodzących podczas terapeutycznej punkcji opłucnej i ewakuacji płynu.
• Analiza związku pomiędzy zmianami ciśnienia śródopłucnowego, wymiarami i czynnością serca ocenianymi na podstawie badania echokardiograficznego oraz zmianami stężenia we krwi peptydu natriuretycznego typu A i peptydu natriuretycznego typu B.
• Porównawcza analiza możliwości przewidywania przebiegu krzywej objętość-ciśnienie na podstawie zmiennych zmierzonych przed zabiegiem oraz rzeczywistych pomiarów ciśnienia i wentylacji dokonanych podczas zabiegu.
Badanie zostanie przeprowadzone u 60 chorych z płynem w jamie opłucnej wymagających terapeutycznej punkcji opłucnej.
Badania przed toracentezą. bodypletyzmografia, spirometria, zdolność dyfuzyjna dla tlenku węgla (DLCO), badanie gazów krwi tętniczej, sześciominutowy test chodu, echokardiografia, stężenie peptydów natriuretycznych we krwi.
Ocena w czasie toracentezy: stały pomiar objętości oddechowej i częstości oddychania, pomiar objętości płynu usuwanego z opłucnej, pomiar ciśnienia w jamie opłucnej, przezskórne monitorowanie ciśnienia parcjalnego 02 i C02.
W jamie opłucnej pozostanie cewnik umożliwiający drenaż płynu i okresowy pomiar ciśnienia wewnątrzopłucnowego po zakończeniu zabiegu.
Monitorowanie w czasie 48 godzin po zabiegu. W dwóch grupach chorych (poddanych fizjoterapii mającej na celu przyśpieszenie upowietrzenia płuca i tych, u których fizjoterapia nie będzie stosowana) zostaną w odpowiednich odstępach czasowych powtórzone badania sprzed punkcji opłucnej. Pomiary ciśnienia w opłucnej będą prowadzone do 48 godzin po zabiegu. Następnie, cewnik zostanie usunięty.
Analiza. Przeprowadzona za pomocą własnych programów komputerowych, analiza sygnałów oraz wizualna wielowymiarowa analiza relacji między parametrami stanowić będzie wstęp do formułowania hipotez fizjologicznych, medycznych oraz statystycznych, a także będzie sugerować ewentualne modyfikacje analizy i dokonanej wcześniej parametryzacji sygnałów.
Wyniki badania pozwolą na scharakteryzowanie zależności między wskaźnikami czynności płuc, wskaźnikami wymiany gazowej i funkcją serca a zmianami ciśnienia śródopłucnowego. Niektóre z badanych zależności nie były nigdy wcześniej przedmiotem badań. Wyniki badania mogą wpłynąć na zmianę standardu postępowania podczas terapeutycznej punkcji opłucnej i we wczesnym okresie po jej wykonaniu.