Twoja dieta pod lupą - to doktor Jekyll czy pan Hyde?

Dr hab. inż. Małgorzata Zakłos-Szyda, prof. PŁ

– Nasze laboratorium prowadzi badania in vitro z wykorzystaniem hodowli komórek zwierzęcych i ludzkich. Staramy się mimikować, czyli imitować stany chorobowe, które mogłyby być regulowane przez stosowanie zidentyfikowanych przez nas fitozwiązków w codziennej diecie. Generalnie choroby generuje stres oksydacyjny i stan zapalny, a na to możemy wpływać.

Czy to oznacza, że dieta leczy? Nie, ale może opóźnić pojawienie się choroby, czy też łagodzić jej negatywne skutki. Badaczki skupiły się na takich stanach chorobowych, które można odtworzyć in vitro i stworzyć odpowiedni model komórkowy.

– Badamy sposób działania wybranych składników diety, które można byłoby zastosować w prewencji takich chorób metabolicznych jak insulinooporność, cukrzyca typu 2, niealkoholowe stłuszczenie wątroby, otyłość czy osteoporoza – mówi prof. Małgorzata Zakłos-Szyda.

Jak zaznacza dr hab. Edyta Gendaszewska-Darmach, prof. PŁ

– Te choroby są nazywane dietozależnymi. Możemy więc wykorzystać dwulicowość diety i poszukiwać związków do zastosowań w profilaktyce chorób przewlekłych. W tej chwili bardzo dużo wiemy o różnych składnikach diety, ale nadal pozostaje wiele niewiadomych.

Czasem o badaniach i ich efektach decyduje przypadek. Prof. PŁ Małgorzata Zakłos-Szyda wspomina – Prowadziłam badania na kalinie koralowej i przypadkowo okazało się, że jest ona interesującym surowcem o różnych aktywnościach regulujących metabolizm węglowodanów i lipidów. Podobnie było w przypadku opracowania receptury jogurtu dedykowanego cukrzykom, zmniejszającego insulinooporność i działającego hipoglikemicznie. Zawierał on tripertenoidy i związki fenolowe wyizolowane z jabłek, które badałam, realizując inny projekt.

Zespół bioaktywnych fitozwiązków i nutrigenomiki uczestniczy w wielu projektach, badając na liniach komórkowych aktywności biologiczne różnych związków. Przykładem są ekstrakty roślin bogatych w izoflawony. Udało się wykazać, że mają one pozytywny wpływ na mineralizację tkanki kostnej, a także zmniejszają migrację komórek nowotworowych. Kolejny ciekawy projekt dotyczył badania biodostępności i właściwości protekcyjnych związków izolowanych z kawy.

Moje rozmówczynie zwracają uwagę, że dieta, która dostaje się do naszego układu pokarmowego, już w jelicie cienkim może mieć związki, które powodują inne działania od tych zdefiniowanych na talerzu. Badaczki podkreślają, że na posiadanych liniach komórkowych są w stanie określić „przepuszczalność” jelita. Jak mówią - Nasze surowce roślinne poddajemy trawieniu in vitro, aby zobaczyć jak zmienia się badany skład i co w efekcie dociera do narządów. Nasze badania są zaawansowane molekularnie. Patrzymy, co dzieje się w komórce, gdy ma kontakt z rośliną lub jakimś jej składnikiem. Badamy nie tylko, że coś działa, ale dajemy odpowiedź, dlaczego tak działa.

Instytut Biotechnologii Molekularnej i Przemysłowej ma najbogatszą w PŁ kolekcję linii komórkowych, ludzkich i zwierzęcych. Linie te są przechowywana w temperaturze -150 stopni, w jednym z najnowocześniejszych urządzeń przeznaczonych do tych celów. Jest to potężne narzędzie do badań in vitro.

- Posiadane przez nas komórki są związane z tkankami układu trawiennego. Mamy różne linie komórek trzustki, wątroby (hepatocytów), jelita cienkiego i grubego, a także linie komórek różnych nowotworów, nazywane komórkami unieśmiertelnionymi. Większość badań in vitro warto zacząć właśnie od tych komórek, bo są łatwiejsze w utrzymaniu i wiele eksperymentów można powtórzyć. Dzięki tym modelom możemy spojrzeć na efekty naszych badań szerzej. Na przykład, coś, co ma działanie przeciwcukrzycowe może także regulować proces mineralizacji, możemy więc przy okazji mimikować działanie tkanki kostnej – mówi prof. Małgorzata Zakłos-Szyda.

Prof. Edyta Gendaszewska-Darmach dodaje – W ramach projektu Opus prowadzimy także badania dotyczące wyjaśnienia kontrowersyjnych efektów wywoływanych np. przez kwasy tłuszczowe obecne w oleju z rokitnika. W owocach rokitnika występuje kwas palmitooleinowy. Są publikacje wskazujące, że ten kwas zmniejsza insulinoodporność, a obok pojawiają się dane epidemiologiczne, które wskazują, że im wyższa zawartość kwasu palmitooleinowego, tym większe ryzyko cukrzycy. Z naszych badań wynika, że głównym graczem w oleju z rokitnika jest kwas palmitooleinowy, mimo że występują w nim także inne kwasy tłuszczowe i wiele różnych składników, które mogą modulować działanie. Zwracamy jednak uwagę, że bardzo ważna jest ilość spożywanego oleju. Jedna łyżka dziennie może zadziałać prewencyjnie, więcej może dać niepożądane skutki, jak np. stłuszczenie wątroby.

Innym nurtem, w którym wykorzystuje się różne komórki, jest badanie biokompatybilności materiałów, np. pod kątem toksyczności, oddziaływania z konkretnymi komórkami, czy badanie produktów degradacji, które planowane są do dalszego wykorzystania.

– Nie zapominamy też o związkach syntetyzowanych chemicznie – mówi prof. Gendaszewska-Darmach. – Możemy robić badania cytotoksyczności, ich wpływu na generowanie stresu oksydacyjnego w komórkach, na przekazywanie sygnałów komórkowych, czy na zmianę regulacji poziomu ekspresji genów i białek, które przez te geny są kodowane. Aktualnie prof. Gendaszewska-Darmach realizuje dwa projekty Preludium BIS dotyczące związków syntetyzowanych chemicznie, w których badana jest aktywność związana z udziałem różnych komórek.