Katedra Biochemii i Toksykologii – Tematyka badawcza

Badania prowadzone w Katedrze Biochemii i Toksykologii koncentrujÄ… siÄ™ gÅ‚ównie na ustaleniu mechanizmów oraz regulacyjnego oddziaÅ‚ywania różnych czynników (wiek, pÅ‚eć, stres, dieta, choroby, ksenobiotyki) na przemiany biochemiczne, syntezÄ™ hormonów, zmiany hematologiczne oraz na reakcje immunologiczne i oksydoredukcyjne zachodzÄ…ce w komórkach. Wykorzystywany do badaÅ„ materiaÅ‚ biologiczny (krew i inne pÅ‚yny ustrojowe, narzÄ…dy: ukÅ‚adu pokarmowego, oddechowego, pÅ‚ciowego, limfatycznego, tkanka kotna, tkanka skórna, wytwory rogowe) pochodzi od zwierzÄ…t laboratoryjnych (gÅ‚ównie szczury Wistar) jak również od zwierzÄ…t gospodarskich.

W zakresie wskaźników przemian biochemicznych wykonywane sÄ… nastÄ™pujÄ…ce oznaczenia: zawartość: biaÅ‚ka ogólnego (TP), glukozy (GLU), kwasu moczowego (UA), mocznika (UREA), cholesterolu caÅ‚kowitego (TC) i jego frakcji (HDL i LDL), triacylogliceroli (TG), bilirubiny (BIL), kreatyniny (CREAT), albuminy (ALB), globuliny (GLOB), wolnych kwasów tÅ‚uszczowych (WKT), makro- i mikroelementów, glutationu caÅ‚kowitego (GSH+GSSG), witaminy C, aktywność enzymatyczna: aminotransferazy alaninowej (ALT), aminotransferazy asparaginowej (AST), dehydrogenazy mleczowej (LDH), fosfatazy alkalicznej (ALP), kinazy kreatyninowej (CK), g-glutamylotransferazy (GGT), butyrylocholinoesterazy (BCHE), dehydrogenazy sorbitolowej (SORD), dehydrogenazy 3-hydroksymaÅ›lanowej (HBDH), hydrolazy glukozo-6-fosforanowej (G6PC), dehydrogenazy bursztynianowej (SDH), dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej (G6PD), ceruloplazminy (Cp), dysmutazy ponadtlenkowej (SOD), peroksydazy glutationowej (GPx), katalazy (CAT). Metodami immunoenzymatycznymi wykonywane sÄ… oznaczenia hormonów nastÄ™pujÄ…cych gruczoÅ‚ów dokrewnych :nadnercza (kortykosteron, kortyzol), tarczycy (trójjodotyronina, tyroksyna), trzustki (insulina, glukagon) oraz jajników (estrogen, progesteron).

W ocenie wskaźników hematologicznych krwi badana jest liczba erytrocytów (RBC) i leukocytów (WBC) wraz z leukogramem (neutrofile, limfocyty, monocyty, eozynocyty, bazocyty), liczba hematokrytowa (Ht), zawartość hemoglobiny (Hb), Å›rednia objÄ™tość krwinki czerwonej (MCV), Å›rednia masa hemoglobiny w krwince czerwonej (MCH), Å›rednie stężenie hemoglobiny w krwince czerwonej (MCHC).

Analizy odpowiedzi immunologicznej (swoistej i nieswoistej) obejmujÄ… oznaczenia odsetka komórek fagocytujÄ…cych (%KF), indeksu fagocytarnego (IF), zdolnoÅ›ci pochÅ‚aniania i redukcji bÅ‚Ä™kitu nitrotetrazoliowego przez heterofile (test NBT), aktywnoÅ›ci lizozymu (Liz), czynnika martwicy nowotworu (α-TNF), zawartoÅ›ci immunoglobulin: IgG, IgA, IgM, IgY, IgE oraz interleukin: IL-6 i IL-2 oraz test transformacji blastycznej limfocytów (LTT).

W Katedrze Biochemii i Toksykologii prowadzone sÄ… oznaczenia wskaźników Å›wiadczÄ…cych o stresie oksydacyjnym komórki, bÄ™dÄ…cych efektem: oksydacji lipidów (zawartość nadtlenków lipidowych (LOOH), dialdehydu malonowego (MDA), sprzężonych dienów (CD) i hydronadtlenków lipidowych (HPETE)), oksydacji biaÅ‚ek (zawartość pochodnych karbonylowych (PC)), oksydacji DNA (zawartość 8-hydroksydeoksyguanozyny (8-OHdG)) oraz nitracji biaÅ‚ek (zawartość 3-nitrotyrozyny (3-NT) i nitrowanej albuminy (Nitr-Alb)). Skutki stresu oksydacyjnego komórki badane sÄ… poprzez ocenÄ™ nasilenia apoptozy komórkowej (oznaczanie aktywnoÅ›ci kaspazy 3 i 8) oraz metylacji DNA.

Od kilku lat nowym, szczególnie rozwijajÄ…cym siÄ™ kierunkiem badawczym w Katedrze Biochemii i Toksykologii jest nanobiotechnologia i jej zastosowanie w biologii, medycynie i zootechnice. Dotychczas w Katedrze przeprowadzono wiele badaÅ„, zarówno in vivo (na zwierzÄ™tach gospodarskich i laboratoryjnych) jak i in vitro (wchÅ‚anianie jelitowe – technika worka jelitowego w modyfikacji pracowników Katedry Biochemii i Toksykologii) dotyczÄ…cych interakcji nanoczÄ…stek metali (srebra, zÅ‚ota, miedzi, cynku, manganu, chromu) ze strukturami żywego organizmu.

W funkcjonujÄ…cej w strukturze Katedry, Pracowni Biochemii Analitycznej, nowym nurtem badawczym jest ustalenie mechanizmu oddziaÅ‚ywania nanoczÄ…stek miedzi, cynku, manganu i chromu oraz nowo zsyntetyzowanych zwiÄ…zków potencjalnie przeciw nowotworowych (np. octanu 4-oxo-8-(3-chlorofenylo)-4,6,7,8-tetrahydroimidazo[2,1-c][1,2,4]triazyno-3-ylu; 5-oxo-1,2,4-triazyny czy 1,2,4- triazolu) na poziom aminy biogennej (serotoniny) peÅ‚niÄ…cej funkcjÄ™ neuroprzekaźnika w organizmie (badania in vivo na modelowych zwierzÄ™tach laboratoryjnych). W ramach badaÅ„ w Pracowni Biochemii Analitycznej opracowywane sÄ… nowe metody (chromatograficzne, immunoenzymatyczne oraz woltamperometrii stripingowej) oznaczania amin biogennych oraz pozostaÅ‚oÅ›ci leków przeciwnowotworowych w materiale biologicznym. Tego typu badania należą do badaÅ„ pionierskich w tej tematyce.

Obecnie Katedra Biochemii i Toksykologii rozpoczęła badania dotyczÄ…ce potencjalnej cytotoksycznoÅ›ci nanoczÄ…stek metali, leków przeciwnowotworowych i innych ksenobiotyków wykorzystujÄ…c techniki hodowli komórkowych (badania in vitro).

Badania prowadzone w tej Jednostce koncentrujÄ… siÄ™ również na ocenie wpÅ‚ywu różnych czynników (siedlisko, zanieczyszczenie Å›rodowiska, przechowywanie, gatunek) na zawartość substancji biologicznie czynnych (pożądanych) oraz toksycznych w materiale pochodzenia roÅ›linnego, zwierzÄ™cego oraz w grzybach. Katedra Biochemii i Toksykologii prowadzi również badania toksykologiczne majÄ…ce na celu oznaczanie pozostaÅ‚oÅ›ci pestycydów chloroorganicznych w wodach (jeziorach, rzekach, stawach).

Opis bazy badawczej Katedry Biochemii i Toksykologii

W Katedrze Biochemii i Toksykologii znajduje siÄ™ 5 pomieszczeÅ„ laboratoryjnych. Laboratorium Pracowni Biochemii Analitycznej przystosowane jest do prowadzenia badaÅ„ biologicznych (krew i inne tkanki) oraz do badaÅ„ na hodowlach komórkowych. W Laboratorium BadaÅ„ Toksykologicznych wykonywane sÄ… oznaczenia zwiÄ…zków biologicznie czynnych oraz toksycznych w materiale roÅ›linnym, zwierzÄ™cym oraz w grzybach. W laboratorium tym prowadzone sÄ… również badania dotyczÄ…ce zanieczyszczenia Å›rodowiska. Dodatkowo Katedra posiada osobne laboratoria do analiz chromatograficznych, a także do przygotowania prób (homogenizacja, izolacja DNA, ekstrakcja m.in. do fazy staÅ‚ej SPE itp.) materiaÅ‚u biologicznego do analiz. Jedno laboratorium sÅ‚uży również do przygotowania odczynników.

Laboratoria Katedry wyposażone są w następującą aparaturę analityczną:

Wysokosprawny chromatograf cieczowy firmy Schimadzu wykorzystywany do oznaczania zawartoÅ›ci zwiÄ…zków bioaktywnych, amin biogennych, toksyn, pestycydów w próbach materiaÅ‚u biologicznego.

Komora do prowadzenia ekstrakcji do fazy staÅ‚ej SPE – sÅ‚uży do przygotowania próbek do analizy chromatograficznej.

Spektrofotometr Cecil CE 7200 – wykorzystywany do oznaczania wskaźników biochemicznych oraz aktywnoÅ›ci enzymów w próbkach materiaÅ‚u biologicznego w zakresie fal UV-ViS.

Spektrofotometry (4 szt.)– wykorzystywane do oznaczania wskaźników biochemicznych oraz zwiÄ…zków biologicznie aktywnych i toksyn w próbkach materiaÅ‚u biologicznego w zakresie fal widzialnych.

Czytnik mikropÅ‚ytek ELISA- wykorzystywany do oznaczeÅ„ metodami immunoenzymatycznymi np. immunoglobulin, interleukin, hormonów, wskaźników oksydacji i apoptozy komórkowej oraz metylacji DNA w próbkach materiaÅ‚u biologicznego.

Weterynaryjny aparat hematologiczny Abakus wykorzystywany do analizy wskaźników hematologicznych we krwi.

Inkubator z przepÅ‚ywem CO₂ - wykorzystywany do inkubacji hodowli komórkowych.

Homogenizatory MPV (2 szt.) - wykorzystywane do rozdrabniania prób materiaÅ‚u biologicznego.

Mikroskop odwrócony z kontrastem fazowym – wykorzystywany do monitorowania proliferacji, żywotnoÅ›ci, nekrozy oraz apoptozy komórek.

Zamrażalka kriogeniczna aluminiowa z zaawansowanym systemem izolacji próżniowej (2 szt.) – wykorzystywana do dÅ‚ugotrwaÅ‚ego przechowywania prób (hodowli komórkowych) w ciekÅ‚ym azocie.

Zamrażalka gÅ‚Ä™bokiego mrożenia, która pozwala na stopniowe (zapobiegajÄ…ce obumieraniu komórki), gÅ‚Ä™bsze schÅ‚odzenie materiaÅ‚u biologicznego oraz hodowli linii komórkowych.

NanoDroop do pomiaru stężeń DNA i RNA

Inne wyposażenie niezbÄ™dne do badaÅ„ analitycznych: komora laminarna, autoklaw, wirówka z możliwoÅ›ciÄ… chÅ‚odzenia, pH metr (2 szt.), pH metr z mikroelektrodÄ…, cieplarki (3 szt.), Å‚aźnie wodne (w tym jedna z możliwoÅ›ciÄ… ogrzewania w temp. 100 °C), Å‚aźnia ultradźwiÄ™kowa, wirówki MPW (2 szt.) na eppendorfy, wyparka Rotavapor, piec muflowy do spalaÅ„, wagi analityczne (4 szt.), dejonizator, mikroskopy Olimpus (3 szt.).

Data aktualizacji: 14.05.2018