Zadanie 8.

Przeprowadzenie testów aktywności biologicznej i biomedycznej otrzymanych biopreparatów w badaniach na ssakach.

Kierownik
prof. Andrzej Szuba

Zespół
mgr Renata Brykner, mgr Łucja Cwynar, prof. Piotr Dzięgiel, dr Elżbieta Gębarowska mgr Marta Jakubik, dr n. med. Helena Martynowicz, mgr Dorian Nowacki, prof. Marzenna Podhorska-Okołów, prof. Joanna Rymaszewska, mgr Bartłomiej Stańczykiewicz, prof. Anna Skoczyńska, dr n. med. Anna Wojakowska.

Ocena wpływu biopreparatu fosfolipidowego z jaj kurzych na nadciśnienie tętnicze i funkcję śródbłonka.

Celem badań zespołu była ocena wpływu na rozwój chorób układu krążenia w tym nadciśnienie tętnicze suplementacji preparatem fosfolipidowym pozyskanym z jaj kurzych. Do badań wykorzystano model szczurzy.

Wyniki badań potwierdzają wyraźne działanie hipotensyjne preparatu w przypadku zmian chorobowych. Stwierdzono statystycznie istotne obniżenie ciśnienia tętniczego u szczurów grupy doświadczalnej. Wykazano, że preparat nie ma wpływu na ciśnienie u zdrowych osobników. Wyraźne działanie preparatu przejawia się również w przypadku wzrostu ciśnienia spowodowanego stresem. Wyniki badań zostały ujęte w zgłoszeniu patentowym.

Ocena wpływu biopreparatu fosfolipidowego z jaj kurzych na ciśnienie tętnicze i funkcję śródbłonka u szczurów z przewlekłym zatruciem ołowiem.
Celem badań była ocena wpływu suplementacji preparatem fosfolipidowym pozyskanym z jaj kurzych na rozwój chorób układu krążenia w tym nadciśnienie tętnicze na modelu szczurzym. W grupie kontrolnej wprowadzano zatruwające dawki związków ołowiu.

Wyniki badań wskazywały na korzystne metaboliczne działanie preparatu fosfolipidowego. Jak się okazało, preparat obniżał stężenie trójglicerydów podwyższane przez ołów. Szczury otrzymujące ten preparat miały nie tylko statystycznie istotne niższe stężenie trójglicerydów, ale także wyższe stężenie HDL3 cholesterolu niż szczury kontrolne, co wskazuje na bardzo silne działanie preparatu na wzrost poziomu tej frakcji cholesterolu. W konsekwencji jest to działanie korzystne, gdyż zwiększenie frakcji HDL3 wpływa na zwiększony transport zwrotny cholesterolu ze ściany naczyń do wątroby, czyli preparat fosfolipidowy, otrzymywany z żółtka, posiada działanie przeciwmiażdżycowe.

Ponadto wyniki badań wskazują, iż preparat ten ma wpływ na reaktywność naczyń, wykazując działanie typowe dla chelatowania metali ciężkich (ołowiu).

Działanie przeciwnowtworowe ovocystatyny pozyskanej z jaj kurzych.
Każde nieprzebadane wcześniej związki mające mieć potencjalnie zastosowanie w leczeniu ludzi muszą przejść wieloetapowe testy, w celu wyjaśnienia rozmiaru ich wpływu na organizm człowieka oraz zasad ich działania. W pierwszej kolejności badania te przeprowadza się w skali in vitro, czyli z użyciem komórek (nowotworowych i niezmienionych chorobowo) w warunkach laboratoryjnych. Następnym etapem jest przetestowanie badanego związku na zwierzętach laboratoryjnych, mogą to być myszy bądź szczury laboratoryjne. Cystatyny to liczna grupa białek ewolucyjnie ze sobą spokrewnionych, które hamują aktywność innych białek (są inhibitorami) - proteaz cysteinowych. Pełnią one różnorodne funkcje w organizmie człowieka i biorą udział w wielu ważnych procesach życiowych. Zaburzenia w równowadze proteaz cysteinowych oraz cystatyn są związane z wieloma stanami chorobowymi. Z kolei utrzymanie odpowiedniego poziomu równowagi pomiędzy wolnymi proteazami oraz ich inhibitorami – cystatynami, jest kluczowe dla prawidłowego przebiegu wielu procesów na poziomie komórkowym.

W celu oceny przeciwnowotworowego działania ovocystatyny wyizolowanej z białka jaja kurzego, przeprowadzono badania jej aktywności biologicznej względem komórek oraz na zwierzętach doświadczalnych z przeszczepionymi nowotworami. Badania in vitro przeprowadzono z zastosowaniem ludzkich i mysich linii nowotworowych: raka gruczołu piersiowego, czerniaka, raka wątrobowo-komórkowego, raka płuc oraz prawidłowej ludzkiej linii fibroblastów skórnych. Z kolei badania na zwierzętach wykonano z użyciem myszy doświadczalnych. Po przeszczepieniu komórek nowotworowych (rak gruczołu piersiowego) rozpoczęto u tych zwierząt terapię ovocystatyną. Po zakończeniu eksperymentu guzy nowotworowe zostały poddane badaniom molekularnym – m.in. dokonano immunohistochemicznej oceny ekspresji β-kateniny (białko adhezji komórkowej) oraz proteinazy MCM-3 (odpowiedzialnej za proliferację komórek). Badania te miały na celu wykrycie zmian w poziomie ekspresji genów, powstałych na skutek zastosowania ovocystatyny w terapii przeciwnowotworowej. Zmiany te były badane zarówno na poziomie białek jak i DNA.

Zastosowanie ovocystatyny w eksperymentach in vitro dostarczyło rezultatów świadczących o istotnym zahamowaniu wzrostu komórek nowotworowych. Badano szeroki zakres jej stężeń i wykazano, że zahamowanie wzrostu komórek zależne jest od zastosowanego stężenia preparatu. Przy wysokim zahamowaniu wzrostu komórek nowotworowych ovocystatyna nie wpływa negatywnie na przeżywalność komórek prawidłowych. Wynika z tego, iż jest czynnikiem nietoksycznym i wykazuje znaczną aktywność przeciwnowotworową, nie tylko w przypadku nowotworów gruczołu piersiowego, ale także płuc, wątroby oraz czerniaka. Cystatyna, pozyskiwana z białka jaja kurzego, jest produktem mogącym mieć zastosowanie w terapiach onkologicznych jako środek wspomagający leczenie i w profilaktyce różnych typów nowotworów ludzkich, o czym świadczą uzyskane wyniki przeprowadzonych badań. Otrzymane rezultaty uzyskanych eksperymentów zostały zwieńczone zgłoszeniem patentowym P - 401282.

Biopreparaty pozyskane z żółtek jaj kurzych w zapobieganiu rozwojowi chorób otępiennych.
Celem nadrzędnym badania w części związanej z centralnym układem nerwowym była ocena czy badane biopreparaty pozyskane z żółtek jaj kurzych mogą być przydatne w zapobieganiu rozwijania się otępienia, czy mogą zahamować proces otępienny a także czy mogą wpływać korzystnie na nastrój i emocje. W tym celu posłużono się modelami zwierzęcymi otępienia, badając zarówno myszy z genetycznie uwarunkowaną chorobą Alzheimera jak i młode oraz stare szczury. Porównywano stan funkcji poznawczych, czyli poziom otępienia u zwierząt, które dostawały doustnie biopreparaty przez wiele miesięcy oraz w odniesieniu do zwierząt, które były karmione standardową paszą. W tym celu po okresie podawania preparatów wykonano szereg testów behawioralnych, oceniając zdolność zwierzęcia do znajdowania wyjścia z ciemnego pomieszczenia, szybkości poruszania się, orientacji w otoczeniu itp. Z kolei, by ocenić modulujący wpływ preparatów na stan emocjonalny, wykorzystano tzw. model chronicznego łagodnego stresu u szczurów oraz odpowiednie testy oceniające poziom lęku u szczurów.
Szereg obserwacji i wstępne wyniki wskazują iż jeden z badanych preparatów ma wpływ na poprawę pamięci a drugi z kolei ma działanie przeciwlękowe. Uzyskane wyniki zachęcają do badań nad działaniem przeciwlękowym fosfolipidów z żółtka jaja kurzego bogatych w kwasy omega-3 u ludzi z zaburzeniami lękowymi. Biopreparat mógłby być stosowany samodzielnie lub jako potencjalizacja standardowych leków, zwłaszcza u chorych z niezadawalającą odpowiedzią na konwencjonalną terapię.