Biomedicina

USPJESI GENSKE TERAPIJE

Genska terapija se spominje od 1972. godine, a neke studije ističu određeni uspjeh, tj. pokušaj 1990. godine u slučaju kombinovane sistemske imunodeficijencije, za koju tvrde da je bila krakotrajna (par mjeseci), ali uspješna. Iste godine su objavljeni rezultati genske terapije na primjeru talasemija, cistične fibroze i nekih kancera. Navodno je bilo uspjeha u liječenju srpaste anemije kod miševa. Već 2002. godine su publicirali navodni uspjeh genske terapije kod tretmana adenozin-deaminaza deficijencije. Navodno uspjesi su bili privremeni. Neki podaci govore o unosu gena u tkivo mozga 2003. godine, a uz pomoć lipozoma. Problem pri dostavljanju gena tkivu mozga predstavlja krvno-moždana barijera. Cilj ove terapije je Parkinsonova bolest. Iste godine su koristili interferentnu RNA za stišavanje gena u slučaju Huntingtonove bolesti. Već 2006. godine se pojavljuju rezultati genskog tretmana mijeloidnih leukemija sa navodnim određenim uspjehom. Takođe, pokušavaju koristiti gensku terapiju sa ciljem sprječavanja odbacivanja transplantiranih organa. U ovom slučaju se koristi micro RNA radi stišavanja gena, koji učestvuju u prepoznavanju antigena transplantata. U genskoj terapiji vektori ili transporteri funkcionalnih gena su veoma važni, zato se pokušavaju za te svrhe rekonstruirati različiti virusi, kao što je u pokušaju liječenja HIV-a upotreba lentiviralnih vektora radi dostavljanja antisense gena za proteine HIV omotača. Kod genskog tretmana bolesti retine navodi se upotreba adenoudruženih (sličnih) virusa, zatim se pokušavaju ovom terapijom liječiti bolesti sljepila za boje. 2010. godine objavljuje se navodno uspješan tretman β-talasemije unosom zdravog β-globinskog gena (humanog) u koštane ćelije pacijenta. Nivo hemoglobina je bio stabilan i kretao se od 9-10 g/dL. Prije kliničke primjene genske terapije eksperimenti se izvode na životinjama, naravno i javljaju se veliki problemi kao što je kratkotrajni efekt terapije, zatim imuni odgovor na terapiju, odabir kompetentnog viralnog vektora sa kojim ne smijemo izazvati različite potencijalne probleme. Monogene bolesti su jednostavnije za primjenu genske terapije od multigenskih, kao što su bolesti srca, artritis, dijabetes, Alzheimer, itd. Postoji velika opasnost od induciranja kancera u slučaju da se virusni vektor ugradi na pogrešnom mjestu u genomu, npr. unutar nekog tumorsupresorskog gena. Bilo je primjera da se kod pacijenata sa X-vezanom kombinovanom imunodeficijencijom javila T-ćelijska leukemija i to kod 3 od 20 tretiranih pacijenata. Cilj genske terapije je ugraditi zdravi gen u genom pacijenta trajno bez poremećaja bilo koje genske aktivnosti, što je veoma zahtjevno, a da li će ona postati stvarnost to ćemo vidjeti u budućnosti.

METABOLIČKI INŽINJERING

Ovim putem želimo optimizirati metaboličke procese sa ciljem korekcije (terapije) ili dobijanja nekog metabolita u višku. Svakako da dobro moramo poznavati regulatorne mehanizme datih metaboličkih puteva, kako na genskom tako i na proteinskom nivou. Znači da moramo poznavati intergenske i interproteinske mreže komunikacije da bi mogli uz pomoć enzima da privolimo ćeliju da konvertira određenu sirovinu u željeni metabolit, a da pri tome ne ugrozimo život ćelije. U ovoj vrsti inžinjeringa puno pomažu matematički modeli, zatim genetički inžinjering radi modifikacije nekog metaboličkog puta. Metabolički inžinjering se koristi u farmaceutskoj i

1

Biomedicina

prehrambenoj industriji, ali ima primjenu i u medicini. Najviše primjera metaboličkog inžinjeringa imamo u genetičkoj modifikaciji mikroorganizama radi dobijanja određenih produkata, kao u slučaju dobijanja masti obrnutim procesom od β-oksidacije, zatim u slučaju dobijanja aromatičnih aminokiselina iz E. coli. Mikroorganizmi se genetički modificiraju i radi poboljšanja produktivnosti postojećih proizvoda. Naročito je interesantna ideja o produkciji biogoriva radi zamjene nafte (produkcija masnih alkohola, masnih kiselina i izoprenoida iz biomase ili alkohola).

ĆELIJSKI INŽINJERING

Predstavlja niz metoda u rješavanju problema zamjene nefunkcionalnih ćelija tkiva ili oštećenih ćelija tkiva. Vrlo je kompleksan i zahtjeva poznavanje i tehnike konstrukcije funkcionalnih subćelijskih struktura kao i cijele ćelije. Ove ćelije se mogu koristiti i u istraživačke svrhe, zatim u cilju produkcije produkata živih ćelija određenog tkiva te kao surogat ili za zamjenu oštećenih ćelija. U ovom slučaju genetički inžinjering, nanotehnologija i informatika će pomoći u razvijanju umjetnih ćelija.

TKIVNI INŽINJERING

Tkivni inžinjering je kombinacija ćelijskog inžinjeringa, biomaterijala te biohemijskih faktora koji pomažu u poboljšanju ili zamjeni bioloških funkcija. Često postoji potreba za zamjenom oštećenog tkiva ili dijela tkiva, kao npr. kostiju, hrskavice, krvnih sudova, mokraćne bešike, kože, mišića. U slučaju umjetne proizvodnje organa potrebna je i određena čvrsta konstrukcija kao potpora u prorastanju matičnih ćelija tkiva, kao npr. u slučaju umjetnog pankreasa ili jetre, srca, bubrega, itd. Zamjena dijela tkiva ili organa spada u regenerativnu medicinu, a prvi kongres regenerativne medicine održan je 2005. godine. Proučavanje stem ćelija predstavlja veoma važan segment regenerativne medicine. Naročito je važno poznavati principe dijeljenja tih ćelija i njihovog održavanja u umjetnom tkivu, koje bi se koristilo u medicinske svrhe. Osim ovoga potreban je napredak u razvijanju biomaterijala, djelovanju faktora rasta kao i poznavanje djelovanja vanjskih faktora na ćelije umjetnog tkiva. Da bi uzgojili organ neophodan je ekstracelularni matriks, ishodišne stem ćelije, biološki aktivne molekule kao i oprema te uslovi produkcije i održavanja tkiva. Već imamo neke rezultate produkcije jetre koristeći hepatocite, zatim u formiranju pankreasa gdje su korištene stem ćelije Langerhansovih ostrvaca. Govori se da je uspješno implantirana umjetna bešika kod 7 od 20 testnih dobrovoljaca. Proizvodnja hrskavice je već uhodana stvar koja se primjenjuje pri zamjeni oštećenih diskova kičme. Ista je stvar sa kožom, umjetnim kostima. Radi se i na produkciji umjetne koštane srži. Tkivni inžinjering se bavi i korištenjem prirodnih ćelija za produkciju nekih molekula kao što je kolagen. Težnja je dobiti normalnu, a besmrtnu ćelijsku liniju. Postoje različite vrste ćelija koje se mogu koristiti u tkivnom inžinjeringu.

Autologe ćelije su dobijene od pacijenta, koje će biti genetički obrađene pa reimplantirane ili uzgajane da bi se proizvelo tkivo ili organ koji će se takođe reimplantirati. Ovaj vid korištenja

2

Biomedicina

ćelija može biti obećavajući u liječenju mnogih bolesti, jer se izbjegava imunološko odbacivanje. U tkivnom inžinjeringu se koriste i alogene ćelije, tj. ćelije od donora. Naročito se to odnosi na fibroblaste sa ciljem produkcije humane kože, koja mora biti imunološki podobna za različite primjene, to znači da se trebaju kod ovih fibroblasta modificirati proteini koji izazivaju imunološku reakciju kod primaoca (recipijenta) takvog tkiva. Pokušava se stvoriti banka ćelija na koje postoji imunotolerancija sa ciljem produkcije različitih tkiva. U tu svrhu su naročito interesantne stem ćelije, tj. još neizdiferencirane ćelije na koje već postoji određeni nivo imunološke tolerancije. Za formiranje čvrste konstrukcije nekog organa kao potpore koriste se biodegradabilne molekule kao što su kolagen, neki poliestri, zatim laktoza, itd. Za kultivaciju tkiva (grafta, kalema) neophodni su bioreaktori.

NEURODEGENERATIVNE BOLESTI

Neurodegenerativne bolesti se karakterišu progresivnim gubitkom (narušavanjem) strukture i funkcije neuron uključujući i njihovu smrt. Postoji veliki broj neurodegenerativnih bolesti kao što su: Parkinsonova, Alzhajmerova, Hantingtonova itd. Za sve njih, u molekularnom smislu, je karakterističan različit neurodegenerativni proces ali sa određenim sličnostima na histološkom nivou (subcelularnom). Ova zajednička crta je i potakla naučnike na razmišljanje o kreiranju zajedničkog lijeka. Jedna od zajedničkih crta neurodegenerativnih bolesti jeste apatično združivanje proteina što inducira ćelijsku smrt. Posljedice ovakvih dešavanje se manifestiraju kako na molekularnom tako i na sistemskom nivou. Kod svih neurodegenerativnih bolesti se mogu naći mutacije gena. Vjerovatno je najveći broj tih mutacija posljedica djelovanja različitih toksina odnosno posljedica različitih vrsta oksidativnog stresa. Česta mutacija jeste povećanje broja CAG nukleotidnih tripleta. Ovaj triplet kodira aminokis. glutamin pa za posljedicu imamo tzv. polyQ trakt, dio proteina koji sadrži veći broj glutaminskih ponavljanja, zato ove bolesti nazivamo i POLIGLUTAMINSKIM BOLESTIMA. Ovaj poremećaj se manifestuje na različite načine uključujući i regularno savijanje proteina i njegovu nepravilnu interakciju sa drugim celularnim proteinima. Postoji veliki broj polyQ studija na različitim animalnim modelima kao što su C. elegans (mali crvić), miševi, majmuni itd.Za devet neurodegenerativnih bolesti za koje se misli da su nasljedne karakteristična je ekspanzija CAG tri nukleotida tj. PolyQ trakt.Kao primjer možemo navesti Hantingtonovu bolest i spinocerebralnu ataksiju. Genetika ovih bolesti je još nerasvjetljena. Karakteristika ovih bolesti jeste i stvaranje netopivih agregata proteina koji stvaraju fibrile međusobnim povezivanjem. Ova tjelašca nazivamo α sinukleinska ili Levijeva tjelašca odnosno Levijevi fibrili. Ova tjelašca se nalaze u amiloidnim plakovima Alzhajmerove bolesti. Ovaj fenomen agregacije proteina nazvan je još i proteinopatija. Događa se u citoplazmi ćelija, kao npr. kod Parkinsonove bolesti i Hantingtonove bolesti. Ova tjelašca nalazimo i u nukleusu kao u slučaju spinocerebralne ataksije tip 1, zatim u endoplazmatskom retikulumu kao u slučaju familijarne encefalopatija. Agregati proteina se mogu naći i u intercelularnom prostoru kao u slučaju β amiloidne odnosno Alzhajmerove bolesti. Ova tjelašca bi se trebala odstraniti pa kod eukariota srećemo 2 osnovna puta odstranjivanja proteinskih agregata ili organela.

1. Formiranjem ubikvitin proteozoma koji sadrže enzime za razgradnju proteina koji uzrokuju proteinopatije uključujući polyQ ekspanziju te α sinukleine. Istraživanja su

3

Biomedicina

pokazala da enzimi proteozoma nisu u mogućnosti da korektno degradiraju iregularne proteine što se odražava negativno na ćeliju na više načina. Kod eksperimentalnih modela smanjenje proteozoma dovodi do povećanog formiranja intracelularnih proteinskih agregata. Još uvijek se ne zna da li ti agregati uzrokuju ili su rezultat neurodegeneracija.

2. Drugi put otklanjanja proteinskih agregata ili organela iz ćelije jeste autofagija odnosno pomoću lizozoma. Ovo je jedan oblik programirane ćelijske smrti koji je najčešći kod eukariotskih ćelija kada je formiranje patoloških proteinskih agregata u pitanju. Postoje 2 tipa autofagije: makroautofagija i šaperon posredovana autofagija. Makroautofagija je uključenja u recikliranje makromolekula u slučaju nekih patoloških stanja ćelije kao što je povećanje volumena u određenim situacijama ćelijske smrti. U eksperimentima gdje je odsutna makroautofagija dolazi do formiranja agregata proteina sa ubikvitinom. Ovo je pokazano kod tzv. Knock out genskih mutacija na miševima gdje je došlo do nakupljanja interneuralnih agregata te gdje je došlo do neurodegeneracija. U slučaju nefunkcionisanja autofagije uz pomoć šaperona takođe dolazi do pojave neurodegenerativnih bolesti.Isti efekti su zapaženi u slučaju proteina koji se vezuju za receptore šaperona na membrani lizozoma čime se blokira degradacija ne samo proteinskih agregata nego i drugih supstrata.

Neurodegenerativne bolesti se karakteriziraju i disfunkcijom mitohondrija. Naime dolazi do neurodegeneracije uzrokovane apoptozom koja je inicirana oštećenjem mitohondrija nervnih ćelija gdje dolazi do oslobađanja citohrom C iz intermembranskog prostora mitohondrija u citoplazmu ćelije a šta dovodi do aktivacije kaspaze 9 i reaktivnih spojeva oksigena koji su normalni produkti respiratornog lanca mitohondrija. Njihova koncentracija u mitohondrijama se smanjuje uz pomoć antioksidansa endogenog porijekla kao što su mangan-superoksid dizmutaza 2 i glutation-peroksidaza.Prekomjerno nastajanje reaktivnih spojeva dovodi do nastanka oksidativnog stresa. Oksidativni stres mitohondrija dovodi do poremećaja homeostaze i drugih funkcija ćelija kao što su homeostaza kalcijuma programirane ćelijske smrti, diobe mitohondrija, mitohondrijalnih fuzija, koncentracije lipida u membranama mitohondrija, mitohondrijalnom permeabilitetu itd. Navedeni poremećaji u mitohondrijama uzrokuju neurodegenerativnosti. To je dokazano u slučaju najpoznatijih neurodegenerativnih bolesti kao što je Alzhajmerova bolest, Parkinsonova bolest, Hentingtonova bolest i amiotrofična lateralna skleroza.Kod neurodeg. ćelija odnosno njihovih aksona zapaženo je bubrenje i dijelovi sa loptastim izgledom što predstavlja karakteristiku većine neurodeg. bolesti. To ne izaziva samo poremećaj u prenosu impulsa već uzrokuje i vidljiva patološka oštećenja na kojima su zapažene akumulacije organela. Aksonalni transport može biti oštećen zbog različitih promjena proteina kao što su kinezin, dinein, oštećenja proteina mikrotubula, mitohondrija itd. Za ove bolsti je karakteristična i programirana ćelijska smrt koja je pokrenuta od strane kako unutrašnjih tako ispoljašnjih faktora. Ekstracelularna incijacija apoptoze može ići preko receptora na ćelijsku membranu kao što su receptori za kaspaze 8 i 10. A apoptoza može biti izazvana i intraćelijskim faktorima kao što je oslobađanje citohoroma C iz mitohondrija ili iz endoplazmatičnog retikuluma što dovodi do aktivacije apoptoze preko kaspaze 9. Takođe nukleus i golđijev aparat imaju senzore čije oštećenje može da vodi ćeliju u pravcu apoptoze.

4

Biomedicina

Autofagija je drugi put degradacije nervnih ćelija gdje dolazi do intracelularne fagocitoze oštećenih organela i pogrešno savijenih proteina uz pomoć autofagozoma koji se fuzira sa lizozomom da bi došlo do razlaganja sadržaja u autofagozomu. Kod neurodeg. bolesti usljed nakupljanja spec. proteinskih agregata ne dolazi do autofagije što uzrokuje degradaciju nervne ćelije. Do degradacije ćelije može doći i neapoptotičkim procesima tj. citoplazmatskim ćelijskim mehanizmima što nazivamo CITOPLAZMATSKA ĆELIJSKA SMRT. Ovaj način uklanjanja defektnih ćelija je slabo rasvijetljen ali se zna da su neki receptori oštećeni na ćelijskim membranama što dovodi do nekroze ili apoptoze tj. kombinacije nekroze i apoptoze. Istraživanjima na animalnim modelima ustanovljena su oba puta, i apoptotički i neapoptotički put neurodegeneracije. Pri čemu je dosta zastupljen mitohondrijalni put degeneracije.

ALZHAJMEROVA BOLEST

Za ovu bolest je karakterističan gubitak neurona i sinapsi u cerebralnom korteksu i subkortikalnim regionima što dovodi do atrofija tih regiona. Kod njih je uočena proteopatija usljed pogrešnog savijanja proteina što dovodi do nakupljanja A-β i Tao proteina u mozgu. U plakovima mjesta oštećenja nalaze se mali peptidi dužine 39-43 aminokiselina koji se nazivaju β-amiloidi i A-β proteini. Oni su fragmenti dužih proteina koji se nazivaju amiloidni prekursor proteini koji su transmembranski proteini jer prožimaju membranu neurona. Neophodni su za rast neurona, njegovo funkcionalno održavanje i za popravak neuronskih povreda. Ne zna se kako dolazi do fragmentacije ovog transmembranskog proteina na manje peptide. Ne zna se da li je ta fragmentacija enzimskog proteolitičkog ili nekog drugog tipa. Ovi peptidi stvaraju fibrile sa spoljašnje strane membrane stvarajući SENILNE PLAKOVE.

PARKINSONOVA BOLEST

Parkinsonova bolest je degenerativna bolest CNS-a. Karakteriše se formiranjem dopamin generirajućih ćelija u supstanci nigra, srednjeg mozga. Dolazi do abnormalnog nakupljanja proteina α-sinukleina za kojeg je vezan ubikvitin u oštećenim ćelijama. Ovako nastao kompleks ne može biti procesuiran od strane proteozoma. Zahvaljujući ovom kompleksu dolazi do formiranja proteinskih inkluzija u citoplazmi koje nazivamo Levijeva tjelašca. Do umiranja ovih ćelija dolazi zbog poremećaja transporta proteina između endoplazmatskog retikuluma i golđijevog aparata. Navodno uz pomoć nekih proteina može doći do normalizacije ovog transporta i povlačenja α-sinukleina kod animalnih modela.

HANTIGTONOVA BOLEST

Pogađa neurone frontalnog i temporalnog korteksa. I ona je posljedica agregacije proteina. Mutirani proteini se nagomilavaju usljed oštećenja njihovog procesuiranja od strane lizozoma. Kod ove bolesti je pronađen povećan broj CAG tripleta kod HTT gena, koji je lociran na kraćem kraju hromozoma 4. Ovaj poremećaj dovodi do formiranja POLIGLUTAMINSKOG TRAKTA. Hantigton protein ima različite funkcije. Njegov gen je dominantan, uvijek dolazi do izražaja. Kod normalnih osoba imamo oko 28 CAG ponavljanja dok od 28 do 35 ponavljanja ne dovodi do pojave bolesti. A veći broj od 36 do 40 ponavljanja dovodi do pojave slabijeg oblika bolesti. Dok osobe sa preko 40 ponavljanja imaju izraženi oblik ove autosomalno-dominantne bolesti.

5

Biomedicina

Kod potomaka jednog oboljelog roditelja možemo očekivati 50 % aficirane djece Hantigtonovom bolešću.

AMIOTROFNA LATERALNA SKLEROZA (ALS)

ALS je bolest koja pogađa motorne neurone a posljedica je missense mutacije gena za antioksidativni enzim bakra/cink superoksid dismutaza 1. Missense lokacije označavaju aminokis. zamjenu u odnosu na divlji tip gena što dovodi do disfinkcije pogođenog proteina.Ova mutacija se događa u astrocitima što ima velike posljedice na motorne neurone i uzrokuje njihovu neurodegradaciju. Gen za ovaj enzim nalazi se na hromosomu 21 i vjeruje se da je to autosomalno-dominantna bolest. Brzo napreduje i dovodi do smrti.

Misli se da su neurodeg. bolesti, bolesti starenja. Za njih je karakteristično prisustvo mutacija mitohondrijalne DNA kao i pojačan oksidativni stres. Oba navedena faktora dovode do starenja. Naučnici različitim vrstama istraživanja žele kreirati lijek za neurodeg. bolesti koji, ako bude dobro kreiran, će produžiti tj. odgoditi i proces starenja.

PANDEMIJSKE BOLESTI

Pandemijske bolesti su epidemije infektivnih bolesti koje zahvataju veći dio humane populacije u velikim regionima kontinenata, kontinente ili cjelokupnu humanu populaciju na planeti. Tokom historije zabilježeni su brojni slučajevi ovih bolesti kao što su : male boginje, tuberkuloza, danas HIV i H1N1.Svjetska zdravstvena organizacija napravila je kriterijume za opis i klasifikaciju tih bolesti kroz nekoliko svojih faza (6) sa karakterističnim simptomima za svaku od njih. Takve bolesti obično počinju sa infekcijama Animalia sa kojih se prenose na ljude a onda se šire i dobijaju pandemijske razmjere. Npr. kancer ubija mnogo ljudi ali se ne smatra pandemijskom bolešću zato što nije infektivna.HIV kao trenutna pandemijska bolest počela je da se širi još od 1969 g. Postoje podaci da je do 2006. godine bilo inficirano oko 29 % stanovnika Južne Afrike.Misli se da će AIDS ubiti oko 31 milion ljudi u Indiji a 18 miliona ljudi u Kini do 2025. godine. A do 100 miliona u Africi.Zoonoze su bile uzročnikom pandemijskih bolesti u historiji. Kuga je infektivna bolest koja je izazvana enterobakterijom Yersinia pestis. Izaziva plućne infekcije pa se prenosi putem zraka direktnim kontaktom, kontaminiranom ili nedovoljno kuhanom hranom i drugim materijalima. Ova bolest skoro da je iskorijenjena ali se još uvijek može rijetko sresti.Sredinom IXX vj. umrlo je 10 miliona ljudi u Indiji od ove bolesti. Male boginje je takođe pandemijska bolest koja je jako smanjena u IXX vj.. Zatim navodi se sifilis, seksualno prenosiva bolest, izaziva je bakterija Treponema pallidum. Kolera je pandemijska infektivna bolest koju izaziva bakterija Vibrio cholerae. Simptomi su: intenzivna dehidratacija, povraćanje. Prenosi se vodom i hranom koja je prethodno kontaminirana fekalijama inficiranih ljudi. Tokom historije ova bolest je uzrokovala smrt 100 hiljada ljudi. Tifus- izaziva Rickettsia bacteria. Od nje su stradavali uglavnom vojnici jer su se duže zadržavali u kampovima.

6

Biomedicina

Tuberkuloza- izaziva Mycobacterium tuberculosis. Leproza (lepra)- izaziva Mycobacterium leprae i Mycobacterium lepromatosis. Simptomi su bijele lezije bez boli. Bakterija napada nerve ruku, nogu i lica i oslabljeni su osjećaji za hladnoću, toplinu, bol. Može uzrokovati sljepoću i oduzetost.

AUTOIMUNE BOLESTI

Autoimune bolesti su sve rasprostranjenije, npr. zvanični američki podaci govore da boluje više od 50 miliona Amerikanaca od ovih bolesti. Iz nekog razloga imuni sistem razvija antitijela protiv proteina na sopstvenim ćelijama kao i citotoksičnu T-ćelijsku reakciju što dovodi do propadanja zdravih tjelesnih ćelija. Mogu zahvatiti pojedinačne i višestruke organe i tkiva. Mogu izmijeniti normalan rast organa ili normalne funkcije organa. Postoji više od 80 registriranih autoimunih oboljenja. Imaju dosta slične simptome i vrlo je teško uspostaviti preciznu dijagnozu. Često su familijarnog karaktera a većinom obolijevaju žene. Od zajedničkih karakteristika autoimunih oboljenja možemo izdvojiti: autoimunost, zatim postojanje reaktivnih limfocita i antitijela na vlastito (autoreaktivni CD4

+ T-limfociti) koji prepoznaju vlastite antigene (autoantigene kao strano). Karakteriše ih razaranje tkiva, a ne samo pojedinačnih stanica. Autoimunost je potencijalno reverzibilnog karaktera. Incidenca je veca kod starijih osoba, nepoznati su molekularni mehanizmi nastanka ovih bolesti, prisutni su klinički simptomi, dugotrajni su i imaju fatalan ishod. Puno faktora može doprinijeti nastanku ovih bolesti. U njih ubrajamo genetičke i vanjske faktore. Od vanjskih faktora to mogu biti virusi, bakterije, gljivice, paraziti, hormonalni disbalans, lijekovi i različite hemijske materije. Faktori spoljašnje sredine: stres, većina ovih faktora djeluje skupa u nastanku ovih bolesti. Učestalije su u nekim porodicama. Simptomi variraju ali ih karakteriše upala i osjećaj bola koji povremeno mogu i prolaziti. Pogađaju sve tipove ćelijskih veza, mišiće, kožu, crvena krvna zrnca, krvne kapilare, vezivna tkiva, endokrine žlijezde. Dijelimo ih na organospecifične autoimune bolesti i sistemske autoimune bolesti.

Organospecifične autoimune bolesti

Hipotireoza (Hasimoto tireoditis)- sporo napreduju pa često prođe i neopažen, bolest starijih žena (preko 55.godina), javlja se oko 2%, karakteriše je hronična upala koja oštećuje štitnjaču i uzrokuje smanjenu produkciju hormona, slabljenje tjelesne težine ili pak obrnuto, tanka i suha kosa, usporen rad srca, bol u zglobovima i mišićima, zatvor itd. Imaju iscrpljen izgled lica, osjećaj hladnoće čak i u toplom prostoru. Kod nekih se javlja i depresija. Misli se da nastaju kombinacijom genetskih i faktora spoljašnje sredine. Nedovoljno se zna o uzrocima, a neki od gena se dovode u vezu sa ovom bolešću kao što je protein 4 vezan za citotoksični T-limfociti (CTLA 4), geni HLA-DRB1, te gen za tireoglobulin. Štitnjača je uvećana i upaljenog karaktera.

Hipertireoidizam, tirotoksikoza ili Gravesova bolest- 20 do 50% bolesnika ima vrlo izbočene oči, natekle tj. oftamopatiju, suhe oči. Javlja se 1 na 200 stanovnika, češće pogađa žene. Može biti u vezi sa hormonalnim disbalansom ili nastaje pod uticajem genetičkih i faktora spoljašnje sredine.

7

Biomedicina

Karakteriše je uvećana štitnjača. Kod ovih ljudi imuni sistem produkuje antitijelo koje se naziva tireostimulirajući imunoglobulin, koji povećava produkciju hormona tireoideje. Kod ovih ljudi povećan je rizik za razvoj drugih autoimunih oboljenja kao što su: fatana anemija, celijakija, tip 1 dijabetesa, reumatski artritis, Adisonova bolest. Potencijalni uzroci mogu biti promjene u spolnim hormonima, infekcije virusima, bakterijama, određeni lijekovi, smanjen ili povećan unos joda. Zapažene su mutacije nekoliko gena kod ovih pacijenata kao što je gen za CD40 ( gen iz familije tumor nekroza faktor-receptor familija), CTLA4, HLA-DRB1, IL2RA (interleukin 2 receptor, alpha), gen za tireoglobulin i TSHR (receptor).

Miastenia gravis - karakterišu je antitijela koja blokiraju prelazak neurotransmitera iz nervnih ćelija na mišiće pa se zbog toga autoimuno-neuromuskularna bolest. Pogađa neuromuskularne veze. Blokira prijenos acetilholina na receptore zbog razgradnje neuromuskularne sinapse. Incidenca je 3-30 slucajeva na milion po godini i ova bolest je u porastu. Pogađa ljude svih životnih dobi, a česta je kod mlađih žena i starijih muškaraca.

Dijabetes melitus – je grupa metaboličkih bolesti za koju je karakterističan povećan šećer u krvi. Nastaje zbog razaranja β- ćelija pankreasa koje ne mogu lučiti inzulin ili zbog razaranja receptora na ćelijama za koje se vezuje inzulin. Od simptoma se javlja poliurija, polidipsija, polifagija. Imamo više vrsta dijabetesa:

TIP 1 – kod koga su razorene β- ćelije pankreasa i takvi ljudi su ovisni o unosu inzulina, zato se ova tip još naziva inzulin ovisni dijabetes melitus. Smatra se da je to poligena bolest. Jako je povezan sa IDDM1 – genom ( inzulin ovisni dijabetes melitus gen ) te MHC genima ( klase II; HLA ) i genski aleli DRB1 ( 0401, 0402, 0405 ), DQA 0301, te DQB1 geni ( 0302, 0201 ). Dokazanaje veza između genotipa DQB1* 0201/*0302 i povezanog rizika za dijabetes tipa 1.

TIP 2 dijabetes melitus – se karakteriše inzulin rezistencijom. To znači da su ćelije nesposobne da koriste inzulin. Postoji treća forma dijabetesa. To je gestacioni dijabetes koji se javlja kod nosećih žena kod kojih prvobitno nije bio dijagnosticiran dijabetes, a simptom je visok nivo glukoze u krvi i kod ovih osoba se uglavnom razvija dijabetes tip 2.

Multipla skleroza – autoimuna blest CNS – a gdje dolazi do razaranja mijelinske ovojnice oko aksona sto onemogućava pravilno prenošenje impulsa nervom ( brzina kretanja impulsa je oko 104 m/s ) a kod ovih bolesnika to pada do pola metra ili metra sto rezultira progresivnom neurološkom nesposobnošću sa različitim simptomima uključujući mentalne i psihičke probleme. Multifaktorska bolest koja se javlja između 60 – 200 pacijenata na 100 000 stanovnika dok kod Japanaca se javlja 10 puta manje. Karakteristična je genska predispozicija u sadejstvu sa faktorima spoljašnje sredine. Prvi rođaci oboljelog imaju 20 – 50 puta veći rizik za nastanak MS, dok stepen pojavljivanja MS kod monozigotnih blizanaca varira 25 – 35%. Generalno se misli da nije nasljedna bolest ali neke genetičke varijacije povećavaj rizik kao npr. alel DR15 i DQ6 MHC sistema dok HLA – C554 i HLA – DRB1*11 pokazuju protektivne karakteristke za rastanak MS. Genske predispozicije mogu učestvovat 20 -60% u pojavi MS. Do sad je više od 20

8

Biomedicina

različitih infektivnih agenasa ( retrovirusa, mikobakterija i dr. ) povezano sa nastankom MS. Najčešće se povezuje Epsten Barov virus, Herplex simplex virus 1 i 2, Varicela zoster virus jer je kod pacijenata sa MS pronađen titar antitijela na ove viruse. Patogeneza je udružena sa MHC genima uz prisustvo inflamatornih uzročnika u mozgu i kičmenoj moždini oboljelih. Pronađeni su T i B reaktivni limfociti. Jedna hipoteza govori da CD4+ T – ly postaju autoreaktivni na mijelinske proteine u perifernom imunom sistemu genetički predisponiranih osoba. Ovako aktvirani limfociti prolaze krvno – moždanu barijeru i migriraju u CNS, gdje CD4+ T – ly pronalaze ciljne strukture mijelinskog omota, i uzrokuju njegovo razaranje. Pored njih uključeni su i makrofage te mikroglija koje izlučuju citokine, tumor nekrozis faktor α, interferon gama. Kroz krvno- moždanu barijeru prolaze B – ly i aktivirani proteini komplementa. Sve ovo komponente zajedno uzrokuju lokalno oštećenje tkiva tj. dovode do demijelinizacije nervnih vlakana i poremećaja provođenja impulsa duž aksona što uzrokuje i kliničku pojavu simptoma. Drugi mehanizam koji dovodi do nastanka autoreaktivnih T – ly i antitijela jeste mehanizam molekularne mimikrije gdje infektivni agensi ili druge materije iz spoljašnje sredine pokreću imuni odgovor protiv svojih proteina. O ovoj hipotezi god genetički predisponiranog domaćina dolazi do infekcije sa patogenom koji posjeduje antigene koji su imunološki slični antigenim domaćina, ali su i nešto različiti od proteina ćelijske membrane tako da mogu izazvati imunološki odgovor da bi bili prepoznati od strane T – ly. Na ovaj način gubi se tolerancija na svoje proteine ( autoantigene ). Na ovaj način imuni ogovor unakrsno reaguje sa sopstvenim proteinima i patogena što dovodi do oštećenja tkiva. Infekcija virusom se moze dogoditi veoma rano, a bolest se neće pojaviti sve dok virus ne pređe iz latentne ( prikrivene ) faze u aktivnu ( litičku ) fazu gdje izaziva navedeni vid imunoreaktivnosti. Postoji i treća hipoteza sporedne aktivacije gdje dolazi do formiranja autoreaktivnih T i B-ly zbog nespecifičnih inflamantornih događaja tokom infekcije. Ovdje imamo slučaj stvaranja super antigena kao i izlučivanja inflamantornih citokina i hemokina tokom infekcije što može dovesti do autoreaktivacije navedenih reaktivnih ćelija.

Ankilozirajući spondilitis- javlja se od 15-35 godine života. Nepoznati uzroci, vrsta je hroničnog artritisa koji napada kičmu. Izraz ankilozni odnosi se na ukočenost a spondil odnosi se na kičmu, itis-upala. Upaljuju se zglobovi i područja povezivanja tetiva za kosti što može dovesti do srastanja kičmenih pršljenova. Kod povijenih starijih osoba s pogledom prema zemlji je odmakli stadij AS. Na mjestima upale imamo povišen broj T-ly, makrofaga, antiupalnih citokina (interleukin 1β, TNF, interferon gama). Ova bolest je u izrazitoj koorelaciji sa antigenom tkivne histokompatibilnosti HLA-B27. Prevalenca AS u evropi 0,2% a frekvenca pojavljivanja HLA – B27 je 6 - 8 %, s tim da je u Kanadi frekvencija HLA – B27 kod oko 50% pacijenata a AS se rijeđe javlja kod stanovnika Afrike i Japana kod kojih je vrlo rijedak. Nova istraživanja su pokazala da oko 90% posjeduje varijantu HLA – B27 gena (antigen). Potencijalno protektivan alel je HLA – B*44. Hipoteza kaže da dolazi do prepoznavanja peptida od strane HLA – B27 antigen mehanizmom molekulare mimikrije. Tokom infekcije bakterijama čij antigen i peptidi pokazuju mimikriju sa vlastitim peptidima ćelija navedenih veza koji se prezentuje HLA I – B27 receptorima, te dolazi do unakrsne reaktivnosti aktiviranih citotoksičnih T – ly na peptide

9

Biomedicina

vlastitih ćelija navedenih veza. Dokaz tome jesu izolovani peptidi kod pacijenata oboljelih od AS. Ovi pepptidi su imali homolognu aminokiselinsku sekvencu sekvenci HLA – B27 receptora. To je dokazano u slučaju infekcije Epsten Barovim virusom i bakterije Klebsiella pneumoniae.

Gullain – Barreov sindrom (GBS) – autoimuna bolest perifernog nervnog sistema. Označavaju je još akutna upalna dimijelina polineuropatija. Bolest je opasna i izaziva paralizu koja započinje u nogama a širi se na gornje ekstremitete i lice što rezultira potpunim gubitkom refleksa i potpunom paralizom tijela. Uobičajno liječenje plazmoferozom ili intravenskim unošenjem Ig u kombinaciji s njegom. Brzom primjenom većina pacijenata se oporavi u potpunosti. Smrt se događa ako je prate ozbiljne plućne komplikacije.

Adisonova bolest ili adrenalna hormonalna insuficijencija – rijetka hronična bolest koja nastaje zbog obostranog razaranja kore nadbubrežnih žlijezda što dovodi do prestanka lučenja hormona (glikokortikoida, mineralokortikoida i androgena). Javlja se između 25 i 45 godine života, češće kod muškaraca. Najčešći uzrok je tuberkoloza, zatim gljivične infekcije i druge promjene. Karakteristična je mrka pigmentacija po koži, tipičan je izgled šake čija je dorzalna strana jako pigmentirana posebno u predjelu zglobova, dok je palmarna strana pošteđena. Karakteriše se opštom slabošću, brzim zamaranjem, digestivnim poremećajima (mučnina, povraćanje, dijareja, bolovi u trbuhu), osjećaj žeđi,potrebom za uzimanjem soli. Terapija je uzimanje hormona kortikoida (kortizina ili hidrokortizona) , te povećan unos soli i ugljikohidrata.

Upalna bolest crijeva – tankog i debelog, zatim vitiligo- koje karakterišu bijele fleke na koži usljed gubitk pigmenta. Psorijaza – sa crvenim deblim srebreno bijelim flekama.

Fatalna anemija pogađa crvena krvna zrnca zbog inhibicije apsorbcije vitamina B12 i celijakija koja se karakteriše reakcijom na gluten zbog oštećenja epitela tankih crijeva.

SISTEMSKE AUTOIMUNE BOLESTI

Sistemski lupus

Pogađa kožu bubrege mozak i ostale organe odnosno veze u tkivima tih organa zbog djelovanja ćelija imunog sistema što rezultira upalama i oštećenjem tkiva. Najčešće pogađa srce, zglobove, kožu, pluća, krvne sudove, jetru, bubrege i nervni sistem. Karakteriše ga crvenilo kože lica koje liči na frontalni izgled glave vuka. Devet puta češće javlja se kod žena i to od 15-35 godine. Uzroci su još uvijek nepoznati ali studije asociraju na postojanje genetičkih predispozicija za pojavu ove bolesti. Od gena spominju se HLA geni klase 1, 2 i 3, a naročito 1 i 2 doprinose predisponiranosti osoba na pojavu SEL kao i mnogih drugih gena kao što je onaj za TNF (Tumor Nekroza Faktor).

10

Biomedicina

Reumatoidni artritis

Poznat i kao upala zglobova ekstremiteta i ramenog pojasa hrskavice kosti, a ponekad zahvata i unutrašnje organe. Oboljenje skraćuje životni vijeke i uzrokuje invaliditet. Uz određeni stil života može se poboljšati kvalitet i dužina življenja. Ovo je i kao ostale multifaktoralna bolest ali sa određenim genetičkim predispozicijama koje u interakciji sa spoljašnjim faktorima sredine dovode do njene pojave. Oko 1% ljudi boluje od ove bolesti, a tri puta češće žene od muškaraca. Ova bolest je rijetka u afričkim populacijama, te Kini i Japanu. Kod članova porodice koje imaju oboljelog srodnika, rizik raste od 2-17 puta. Visok nivo prediponiranosti pokazale su osobe sa HLA-DRB1*04, te HLA-DRB1*14. 01 i 10 genetičke varijante se također javlja u nekim populacijama. S druge strane pronađena je veza između HLA-DRB1*07, *08 i *13 i pojave reumatoidnog artritisa. Postoje također geni iz drugih familija koje učestvuju u predisponiranosti na ovu bolest. U upalnim reakcijama RA nalazimo makrofage, eozinofile, neutrofile, T i B-limfocite, mast ćelije. Ove ćelije luće citokine, hemokine, antitijela, enzime metaloproteinaze, serinproteinaze što vodi ka progresiji ove bolesti. Puno se proučavaju CD4 reaktivni limfociti koji iniciraju i održavaju ovu bolest. Molekularni mehanizmi nastanka ove bolesti može biti odgovor ovog sistema na infektivne agense na genetički predisponiranog domaćina npr. infekcija citomegalovirusom, Ebštajn-Barovog virusa, parvovirusa i rubeole. Utvrđena je reaktivnost autoantitijela na kolagen tipa 2 i heat shock proteine. Moguće je da toksini mikroorganizama uzrokuju molekularnu mimikriju tj. dovode do formiranja reaktivnih determinanti na ćelijskim receptorima zglobova. Na taj način stvaraju superantigene kao u slučaju infkekcije stafilokoama, streptokokama i mikoplazmama. Produkti ovih bakterija se vezuju za HLA molekule receptora T-limfocita, stimulirajući autoimuni odgovor.

Juvenilni reumatoidni artritis

Je mladelački artritis, a karakteriše ga oticanje zglobova nogu, bol i upala. Može biti prolazna, te ostati nekoliko mjeseci ili hronična. Pogađa 1% dječije populacije. Sličan je reumatoidnom artritisu.

Skleroderma pigmentosum

Je hronična autoimuna bolest, karakteriše se stvaranje zadebljanja, promjenama na krvnim sudovima i povećanim titrom autoantitijela. Pogađa određene porodice. Nisu pronađeni geni povezani sa predisponiranosti sa ovom bolešću i ne postoji efikasan lijek.

Dermatomiozitis

Očituje se promjenama na koži i skeletnim mišićima. Pretpostavlja se da postoji genetička predispozicija na osjetljivost virusa infulence i coxsacie koji izazivaju inflamatornu miopatiju koja dovodi do pokretanja autoimunog oboljenja. Dolazi do razgradnje mišićnih vlakana pod dejstvom reaktivnih CTL i CD4 ćelija. Postoji i reaktivni artritis raznovrsnog vezivnog tkiva uretre, očiju, kože itd.

11

Biomedicina

Sjögrenov sindrom

Je bolest žljezda slinovnica, te izaziva sušenje očiju, usta, a pogađa još pluća i bubrege. Mehanizmi narušavanja dovode do oštećenja vlastitih tkivnih barijera, a mogu biti inficirane i antigen prezentirajuće ćelije (APC). Može doći do vezivanja raznih toksičnih liganada na antigene. Kod ovih bolesti je zapažena molekularna mimikrija i formiranje superantigena, a tu je uloga spoljašnjih faktora očigledna. Svakako da se narušava proces apoptoze.

KONCEPT ISHRANE ZA OBOLJELE OD RAKA

Mnogi tretmani nisu ostvarili pun efekat samo zato što uz njih nije išla i adekvatna ishrana. Liječiti se od raka, a nastaviti sa uobičajenim načinom ishrane i uopšte života je kao kada bi ste jednom rukom gasili vatru vodom, a drugom dolivali ulje. Takav „vatrogasac“ bi konačno pao potpuno iscrpljen i vatra bi na kraju prevladala. To se događa sa imunim sistemom.Cilj većine terapija je promjena nekih biohemijskih procesa.Ne možete se liječiti od raka, a nastaviti da u organizam unositie kofein, rafinisani šećer, rafinisano brašno, rafinisano ulje ili da veći dio vremena provodite uz TV ili kompjuter u zatvorenom prostoru, bez Sunca i cirkulacije svježeg vazduha. Zna se i da  bežični telefoni utiču na frekvencije pojedinih molekula u organizmu. Takav tretman onda nema efekta. Kod kancera se tretira čitav metabolički proces i važno je i ono što se uzima i ono što ne sme da se uzima. Kancer je definitivno bolest koja je posledica hronično poremećenog metabolizma, pa se, logično, može i lečiti i samo hranom ukoliko bi ona delovala tako da može da uništi kancerozne ćelije, zaustavi kancerogene procese, podigne imuni sistem i vrati metabolizam u normalu. Ovo je moguće samo sa hranom koja sadrži nutrijente koji uništavaju ćelije kancera. Evo samo nekoliko nutrijenata iz povrća za koje se do sada zna da deluju pogubno na ćelije kancera: sirova šargarepa ( alfa karotin, beta karotin, Vitamin E...), sirove brokule (sulforafani/izotiocinati), sirovi kupus (izotiocinati), zelena špargla (saponini), cvekla (proantocianidini), začin turmerik (kurkurmin)... Ovakav način lečenja traži veoma precizno definisan jelovnik, a ne nasumice izabrane sirove namirnice ili makrobiotiku. Pored toga  važno je i gde se nalazi kancer i u kom je stadijumu,  koliko je oslabljen imuni sistem, u kakvom je stanju čitav  organizam, odnosno koliko energije je u stanju da odvoji za varenje hrane. Sirova hrana traži više energije da bi se apsorbovala, nego kuvana. Dakle, ne postoji univerzalna dijeta za kancer već se ona prilagođava svakom pacijentu posebno. Ono što se pokazalo uspešno kod nekog, ne mora da znači da će delovati kod svakog.  Nije dopustivo ni mešanje različitih dijeta, ukoliko ne poznajemo tačno način kako dijeta „radi“. Zato se pre primene određene dijete moramo strogo upoznati sa onim što autor dijete nalaže. I to ćemo proučiti iz knjige sa protokolom.Pravljenje adekvatnih antikanceroznih dijeta je poslednjih decenija dalo veoma dobre rezultate. Ima slučajeva i gde su i sami oboleli uspeli da sebi sprave efeknu recepturu i promenom u ishrani sami se izleče. Nasumice tražiti lek menjajući ishranu može biti ponekad kobno gubljenje vremena. Takođe, treba znati da pojedini antikancerozni nutrijenti ne idu sa nekim drugim nutrijentima i može doći do njihovog konflikta  pri čemu se antikancerozni  efekat oslabi ili potpuno poništi. Dakle, hrana jeste lijek, ali samo kada se tačno zna šta se unosi i kako to djeluje na kancer.

 KAKO DJELUJE ANTIKANCEROZNA ISHRANA

12

Biomedicina

Za razliku od uzimanja klasičnih (alopatskih ) medikamenta gde se često propisuje da određeni lek ne sme da se uzima u kombinaciju sa nekim drugim ili na primer u kombinaciji  sa alkoholom - sve ono što nije zabranjeno ostaje  dozvoljeno u vreme terapije. Sa antikanceroznom dijetom nije tako.U terapiji kancera se uzima samo ono što je propisano i na način kako je propisano i ništa više izvan toga. Sve antikancerozne dijete se prave strogo vodeći računa da se nutrijenti u njima koji deluju kao ubice kancera kombinuju tako da se time njihovo dejstvo pojačava. Vremenom tako dolazi do kumulativnog efekta. Ukoliko neki nutrijent ovo ometa i efekat razblažuje on smanjuje kumulativni efekat. Taj kumulativni efekat traži 3 do 5 nedelja striktno propisane dijete. Na primer u svim antikanceroznim dijetama se moraju izbeći svi  hlorini. To znači da se ne može koristiti hrana dopunjana  vodom sa česme ili pripremljena u takvoj vodi. Hlorin uništava mnoge antikancerozne fitonutrijente i tako oštećena hrana se ni na koji način u procesu varenja ne može povratiti u oblik koji je imala. Takođe se ne smeju piti sokovi razblaženi vodom sa česme (hlorisanom ili fluorisanom). Na primer u “Brantovoj voćnoj dijeti”  ne može se sok od sveže ceđenog voća zameniti kupovnim sokom iz flaše. Sa ovog aspekta sva hrana koju unosimo u organizam dijeli na:

1. Onu koja jača kancer i mikrobe u čeliji kancera ili u telu. To su: rafinisani šećer, rafinisano brašno, gazirana pića, mlečni proizvodi...

2. Hrana koja je uzročnik kancera ( transmasne kiseline – margarin, pomfrit i sva druga procesovana hrana, aspartam – veštački zalslađivač u dijeteteskim napicima, nutra sweet, MSG,  višemasne nezasićena ulja, kao  ulje kukuruza, i sl.)

3. Hrana koja direktno ometa tretman za rak (hlorin, fluorid, alkohol, kafa...)

4. Hrana koja ometa i iscrpljuje imuni sistem jer  ga tera da se usredsredi na ubijanje kancerogenih proteina (teletina, ćuretina i uopšte previše proteina...)

5. Hrana koja sadrži nutrijente koji ubijaju kancer, zaustavlja širenje kancera ili na neki način pomaže u tretmanu protiv kancera kao sve vrste grejpa (pomorandže,  mandarine, grožđe sa košticama i ljuskom), maline, jagode, brokule, karfiol, neke trave, šargarepa, ananas,  badem...).

 Videli smo da je rak uglavnom nastao zbog unošenja u organizam određenih supstanci koje su stvorile fundamentalno lošu biohemijsku reakciju zbog čega je ćelija postala kisela. Ovakva sredina je izuzetno dobra za formiranje mikroorganizama. Iako u samom duvanu nije dokazano da postoje kancerogene supstance,  u njemu se mogu naći gljivice koje tako udju u organizm i mogu napraviti kancer. Zato neki pušači obole od raka, neki ne. Neki obole, a da nikada nisu zapalili cigaretu. Nastaviti sa pušenjem u vreme tertmana je besmisleno. Gljivice u organizmu su veliki problem za one koji sprovode  antikanceroznu dijetu jer traže nutrijente u skladu sa  svojim potrebma kako bi opstale. Tako traže nikotin, sladoled, pivo, fermentisanu hranu, šećer... Organizam tako oseća strahovitu potrebu da baš to jede. Pored toga gljivice uzimaju hranu zdravim ćelijama pa su ljudi , običnio pušači, napunjeni gljivicama često mršavi iako mnogo jedu. Stavljati ove ljude na posebno rigorozan režim ishrane je za njih psihološki izuzetno teško. Dijeta doktora Roberta O. Janga  dizajnirana je tako da balansira pH vrednost u krvi i “ukloni”

13

Biomedicina

gljivice i plesan iz tela. Njegova dijeta potpuno isključuje voće, verovatno zbog šećera, i pokazala se veoma uspešnom i u konverziji kanceroznih ćelija u normalne koje su spremne da izvrše apoptozu. Bez glikoze kancerozna ćelija ne može da opstane. Zanimljivo je da i šargarepa ima visok novo glikoze, ali sa njom će u kanceroznu ćeliju ući i nutrijenti koji ubijaju kancer, pa je tako šargarepa glavni sastojak skoro svih antikanceroznih dijeta sa povrćem.Međutim, ako se napravi kombinacija sa povrćem takva da kancerozna ćelija može da uzme glikozu iz nekog drugog izvora u čijem molekulu nema  otrovnih supstanci, ona će se nahraniti i time je tretman oslabljen. To znači da se ne sme uzimati povrće ili voće koje sadrži visok nivo glikoze, ukoliko istovremeno tu nisu sadržani nutrijenti koji ubijaju kancer.

Idealno je zato da sto posto svega  što se jede u tretmanu protiv kancera bude u kategoriji onoga što nutrijentima ubija kancer.

SIROVA HRANA

Najbolji izvor nutrijenata koji deluju ubitačno na kancer sadrži sirova hrana. Kuvanjem se unštava najveći deo  enzima u hrani. Hrana sadrži neophodne enzime za varenje kako bi se hranjivi sastojci iz čitave mase izdvojili. Kuvanjem se stvara situacija da organizam traži mnogo više količinski hrane da bi mogao da izdviji dovoljno potrebnih nutrijenata.Posebano je beskorisno pasterizovano mleko jer je u njemu praktično uništeno sve zbog čega je ono vredno pijenja. Iako je tačno da su neki nutrijenti kuvanjem spremniji za unošenje u organizam, danas ipak prevladava mišljenje da je mnogo bolje jesti sirovo voće i povrće nego kuvano. Kuvaju se uglavnom mahunarke pasulj, sočivo, grašak...Svaka dijeta za lečenje od raka je zato zasnovana na sirovoj hrani. Izuzetak se pravi samo kod obolelih u završnom stadijumu kancera čiji je organizam toliko iscrpljen da nisu u stanju da vare sirovu hranu  jer bi time potrošili mnogo više energije nego što bi je dobili. Za njih se zato preporučuje makrobiotika sa kuvanim supama i posebnim dodacima koji sadrže enzime. Na primer hranjiva formula “Barely Power” sadrži sve enzime i to je hladnoprocesiran proizvod. Postoji i “SON Formules” koja je namenjena izuzetno slabim pacijentima jer su u njoj  nalaze aminokiseline koje  uopšte ne zahtevaju energiju da bi se u organizmu procesuirale. Tako “ Barley Power” puni organizam enzimima, a “SON Formules” amino kiselinama. I dijeta u lečenju raka “Laetrilom” zasnovana je na sirovoj hrani s tim što je glavni sastojak u svim namirnicama uvek vitamin B17. Poznato je da njega najviše ima u košticama biljaka iz roda ruža, a najviše u košticama kajsije (u bademu) . Ali, zbog enzima, kako bi se B17 bolje  procesuirao mora se pojesti i plod. “ Jedenje kuvane hrane sprečava imuni sistem da radi na onomo što je zaista važno u održavanju zdravog i mladog tela. Mi iscrpljujmo imuni sistem kada on mora da se bori sa neprirodnom kuvanom hranom, hemijski baziranim dodacima hrani, pesticidima, herbicidima, fungicidima, hormonima (u mesu, živini i mlečnim produktima) i brojnim drugim toksinima koje svakodnevno unosimo i varimo ih, udišemo ili absorbujemo kroz kožu. Kada nam je imuni sistem zaista potreban da nas održi (kada se organizam suoči sa bolešću ili se razvije u njemu neka infekcija) njemu nedostaja snaga da se svom silinom odupre”.  Tada se medicina bavi nastojanjima da ojača imuni sistem. To ojačavanje, međutim, traži vreme, a oboleli od raka ga često nemaju. Jednostavno, kuća se ne zida kada počinje oluja. Hrana koju treba izbeći u antikanceroznom tertmanu su: životinjski produkti, posebno proteini i masti, posebno kuvano meso, jaja, mleko itd. Ponekad se dozvoljava buter zbog njegovih masti. Moraju se izbeći svi

14

Biomedicina

rafinisani šećeri i skrob, ugljeni hidrati, ulja. Treba jesti samo sirovo voće i povrće i sokove i kaše.

SOKOVI I KAŠE

Ceđenjem voća i povrća nutrijenti koji ubijaju kancer se istisnu iz vlakana i tako se lakše vare. Na taj način ćelije konzumiraju mnogo više nutrijenata količinski. Tako je i kumulativni efekat kod ubijanja kancera jači. Vlakna su dobra za probavu i takođe se uzimaju. Loša strana pravljenja soka je što se nutrijentui ne iscede iz kore i zrnevlja, posebno kada se teži konzumiranju vitamina B17, koji je ubica kancera broj jedan. Zato se u mikseru izmrve i koštice i ljuska. To se ne odnosi i na tvrdi deo koštice kajsije i breskve koje su ipak prejake, ali koštice grožđa, jabuke, kruške se uzimaju. Kada se koristi dijeta povćem gde je glavni sastojak šargarepa treba istaći da je 950 grama šargarepe minimum dnevne količine da bi dijeta imala efekta. Manja količina nema nikakve svrhe. Obično se koristi oko 2 kilograma šargarepe. Do sada je izvesno da je šargarepa najbolji borac protiv kancera. Pitanje je samo da li se u njoj nalaze svi nutrijenti koji bi iz dobrog zemljišta tu morali da se nađu. Za sada se najviše veruje da tu moć šargarepi daju pigmeniti nazvani  karotenoidi (beta karotin je u ovoj grupi) što im daje i narandžastu boju. Postoji svedočenje pacijenta koji je potpuno izlečio rak grla samo sa sokom od šargarepe. Pacijent nije jeo ni pio ništa drugo osim soka od šargarepe i prirodne izvorske vode (nikako gazirane ili sa česme). Najmanje 80 posto soka od povrća mora biti sastavljano od povrća koje ima nutrijente koji ubijaju kancer.Ovi tretmani imaju efeket kada se koriste u smislu posta odnosno kada se u periodu od 3 do 5 nedelja koriste samo takvi sokovi i kaše i NIŠTA DRUGO.MEŠANJE POJEDINIH DIJETA NASUMICE MORA BITI ISKLJUČENO.Zato se za svaku dijetu mora konsultovati originalna receptura, koju je propisao autor dijete.  Mnogi dodaju, izbacuju na svoju ruku pojedine sastojke i to nije  antikancerozni tretman.

BROJSOVA DIJETA

Popularna Bojsova dijeta zasnovana je upravo na ovakvom rigoroznom postu koji traje 42 dana. Za podizanje imuniteta Brojs je napravio i specijalan čaj. U svojoj knjizi “The Breuss Cancer Cure” Brojs obrazlaže tačno svoju dijetu zasnovanu isključivo na povrću. On je smatrao da kancerozne ćelije opstaju samo dok imaju na raspolaganju proteine, a pošto su one energetski već oslabljene (nizak ATP), ovaj post ih potpuno uništava. Zdrave ćelije ovaj post mogu da prežive. Brojsovi sokovi sadrže oko 55% cvekle, 20 % šargarepe, 20 % korena celera, 3 % paradajza, 2 % rotkvica itd. Vebster Ker, međutim, misli da je Brojsova dijeta uspešna jer se u njoj evidentno ne nalazi glikoza i drugi šećeri. Sa druge strane, mnogo dobrih namirnica sadrži značajne količine vitamina K. On je neophodan za zgrušavanje krvi, ali previše vitamina K doprinosi stvaranju krvnih ugrušaka u određenim situacijama. Zato u ovim dijetalnim formulama ne sme biti više od 30 posto hrane koja ima visok nivo vitamina K. To se odnosi na količinu brokula, prokula, kupusa, kelja (zeleni delovi) spanaća, repe (lišća), endivije (žućanice), vrste luka (zelena ljutika), zelena salata, lišće senfa itd.

 VOĆNA DIJETA

15

Biomedicina

Dok se dijeta povrćem generalno zasniva na uskraćivanju nutrijenata neophodnih kanceroznoj ćeliji i njenom izgladnjivanju, voćna dijeta ima koncept hranjenja nutrijentima koje kancer ne podnosi. Evo koje su supstance u voću do danas otkrivene da ubijaju kancer:Sirovi ananas (bromelain i peksosidaza), crno grožđe sa kožicom i smenekama (preko tuce supstanci, a najjača je vitamin B17), koštice kajsije (vitamin B17), jagode, crvene maline i kupine ( vitamin B17 i elagična kiselina, borovnice (elagična  kiselina, antrocianini,)Najpoznatija je Brant voćna dijeta (po Johani Brant) koja ima četiri faze. I ovde najmanje 80 posto voća u dijeti mora biti od voća koje sadrži supstance koje ubijaju kancer. Mleko koje se koristi je isključivo sirovo masno mleko (ne pasterizovano). Njena knjiga se u originalu zove “The grape cure”. Za pojačavanje ovog recepta koriste se  egzotične voćke manogostin, noni i goji, graviola i papaja. Papaja, graviola i noni.

Kako deluje elagična kiselina?

„Zdrava ćelija ima normalan životni ciklus približno 120 dana pre nego što odumre procesom apoptoze. Telo zamenjuje izumrle ćelije sa zdravim ćelijama. Suprotno ovome, ćelija kancera odbija da izvrši apoptozu. Razmnožava se deobom 4, 8, 16, 32... U laboratorijskim testovima elagična kiselina je učinila da kancerozna ćelija prođe kroz ciklus apoptoze pri čemu se ne oštećuju zdrave ćelije”.  “Pacovi koji su konzumirali 5 do 10 posto zamrznutih sušenih crnih kupina ili jagoda pokazali su izuzetno smanjen rast prekanceroznih ćelija i tumora”. Graviola i papaja su plodovi sa drveća koje raste u Južnoj Americi . Zna se da papaja blokira proizvodnju ATP molekula i tako snižava napon u ćelijama organizma , a pošto kancerozna ćelija inače ima nizak elektricni napon to je ubija. Papaja, međutim, deluje ovim i na neke od brzorastućih ćelija (visokog ATP) u organizmu iz kojih se formira fetus, pa nije dobro da je uzimaju u velikim količinama trudnice. Posebno ne kao antikanceroznu dijetu. Te ćelije “trofoblastne” su veoma slične kanceroznim. Takođe, nutrijenti papaje teže ka brzorastućim ćelijama u crevima. Papaja i graviola su u srodstvu pa je verovatno isti efekat i kod graviole. Obe jačaju imuni sistem. Važno je uzeti svežu graviolu ili papajua,  pre nego flaširanu (koliko je to ovde moguće).Pored sokova sve navedeno voće i  povrće se može  jesti i sirovo. Tako će se organizam snabdeti masom i vlakinima. Na kraju dodajmo da moćni farmaceutski kartel može zarad sopstvenih interesa pokušati da kompromituje ovakav način lečenja popularisanjem preko globalnih medija, visokotiražnih knjiga i medicinskih revija falš dijete. One su slične Brojsovoj ili Budvig dijeti, ali nisu iste. A samo jedan neadekvatan sastojak može sve srušiti. Za sada su se ove dve dijete, kao i terapija vitaminom B17 , u nezavisnim istraživanjima, najviše pokazale efikasnim.

PODRUČJE INTERESA ISTRAŽIVAČKE BIOMEDICINE

BIOLOGIJA KANCERA

Unatoč impresivnom napredku u proteklih 30 godina, rak je i dalje jedan od najsloženijih i izazovnih problema biomedicinskih istraživanja. Iz tog razloga, istraživanja raka su ključna komponenta programa za biomedicinska istraživanja. Istraživači kancera žele doseći korijen uzroka raka, razviti dobre metode za detekciju i liječenje raka. Ovakva istraživanja zahtijevju eksperimente na širokom spektru životinja i ćelijskih modela. Kancer se istražuje na bazičnom i primjenjenom nivou. Veoma je teško razumjeti molekularnu osnovu raka. Zato postoji potreba za dobrim osmišljavanjem naučnih programa.

16

Biomedicina

Predmet istraživanja su svi karcinomi (kolona, prostate, dojke, gušterače, krvi, pluća, kože itd.). Ova istraživanja obuhvataju genetsku osnovu, zaštitu životne sredine, uticaj stresa, nutritivne faktore koji doprinose učestalosti raka, preventivu raka. Neki istraživački pristupi u ovom području uključuju:

§ Funkcionalnu genomiku § Proteomiku

§ Oštećenja DNA §Prehranu i rak § Faktore rizika iz okoline § Stres

§ Genetiku raka § Životinjske modele raka

Ćelijska i molekularna varijabilnost kancera

Istraživanja ove problematike usmjerena su na molekularnu i staničnu tipizaciju raka koje bi pomogla dojagnostiku na mikroskopskom nivou.

Pravci istraživanja na molekularnom nivou: § Ekspresija gena § Pretvaranje signala § Strukturna biohemija § Posttranslacijsku modifikaciju

§ Protein protein interakcije § Funkcionalna genomika

Dijagnostika i terapija: cilj je identificirati nove načine dijagnosticiranja i liječenje raka. Inovacije iz nekoliko istraživanja koristile bi ovome cilju, uključujući:

§ Funkcionalnu genomiku § Razvoj vakcina tumora § Hrana kao lijek § Radio-imunokonjugativnu terapiju § Usmjerenu (ciljanu)gensku terapiju § Terapije B- i T-ćelijama limfocita

17

NORMAL NA ĆELIJA

OŠTEĆENJE DNK

USPJEŠAN DNK POPRAVAK

IZOSTANAK DNK POPRAVAKAMutacije u genima za DNK popravak

MUTACIJE U

GENOMU SOMATS

KIH ĆELIJA

Aktivacija onkogena – faktora rasta

Inaktivacija tumor-supresorskih gena

Alteracije gena koji regulišu apoptozu

Smanjena apoptoza

Nekontrolisana ćelijska dioba

Klonalna ekspresijaProgresija tumora

Maligna neoplazma

Angiogeneza

Izbjegavanje imuniteta

Invazija i metastaza

Dodatne hromozomske mutacije

Mutageni: StresNačin života loša i pogrešna Ishranahemijski faktorifizički faktorimikroorganizmiparaziti

NASLJEDNE MUTACIJE U GERMINATIVNIM ĆELIJAMA: Mutacije u genima za faktore rasta i apoptozu

Kontaktna inhibicija

Alteracije gena za signalnu transdukciju i inicijaciju (fakt.rasta, recept.za fakt.rasta, sek.mesindžeri, prot.kinaze, transk.i faktori replik., telomeraze itd.

Biomedicina

KARDIOVASKULARNA BIOLOGIJA

Naučni projekti u području kardiovaskularne biologije obuhvataju široki spektar istraživanja. Pokušava ju se razumjeti osnove fizioloških i patoloških funkcija zdravog i bolesnog srca, te krvnih žila. Savremeni znanstvenici bave se ovim pitanjima na svim nivoima bioloških aktivnosti, od molekularnog do staničnog. Proučava se koordinirana integracija sistema koji održava homeostazu cijelog organizma. Ovaj interdisciplinarni pristup proučavanju kardiovaskularne biologije zahtijeva educirane ljude, modernu opremu i razvijene intelektualne alate potrebne za provedbu-istraživana.

Znanstveni-programi: Biomedicinska istraživanja, ovoga tipa, mogu biti svrstanai u četiri opšte teme. One predstavljaju savremenu strategiju razumijevanja kardiovaskularne funkcije. Nema jasne linije razgraničenja između ovih kategorija.

Kardiovaskularni razvoj: istraživanja ovog tipa su usmjerena na temeljne mehanizme koji reguliraju kardiovaskularni razvoj i mehanizme odgovorne za prirođene mane.

§ Regulacija razvoja srca i krvnih žila § Ekspresija gena tokom srčanog razvoja § Celularni i molekularni mehanizmi prirođenih malformacija

Stanični transport i signalizacija: istraživanja molekularnih mehanizama reguliracije funkcije miokarda na nivou ćelija.

§ Mehanizmi kontrole jonskih kanala i prijenosa aktivnosti. § Regulacija površinskih receptora stanice i sa njima povezanih sekindarnih glasnika.

§ Virusne i bakteriološke patogeneze miokarda.

Mikrovaskularna funkcija: mikrocirkulacija je pažljivo regulisana u organizmu. Ove studije ispituju regulatorne mehanizme mikrocirkulacije i njihove disfunkcije u bolesnim stanjima.

§ Regulacija mikrocirkulatornog otpora u krvnim sudovima. § Patofiziološke promjene u permeabilnosti kapilara u mozgu i

bubrezima.

§ Efekti nedovoljanog priliva krvi na funkciju stanica i tkiva.

Neuro-humoralna kontrola: ovakva istrašivanja se odnose na nervnu i hormonsku kontrolu kardiovaskularnog sistema.

§ Refleksna kontrola kardiovaskularnih i funkcija bubrega § Humoralni regulatori krvnog tlaka i volumena § Istureni receptori i hemosenzitivni završni receptora u

18

Biomedicina

kardiovaskularnom sistemu

ĆELIJSKA I RAZVOJNA BIOLOGIJA

Jedan od najvećih izazova s kojim se susreće biomedicina je potpuno razumijevanje staničnih i molekularnih mehanizma u procesu razvoja. Primjena snažnih alata genetike, u kombinaciji sa tehnikama moderne stanične i molekularne biologije, dovela je do eksplozije interesa u proučavanju razvoja. Iako moderna tehnologija osigurava alate za rješavanje nepoznanica, mnoga pitanja su bez odgovora. Napredak u ovom podru č ju kriti č no ovisi o nau č noj pronicljivosti intelekta da generira nova pitanja . Odgovori moraju biti široko obuhvatni u kontekstu modernog, istorijskog i iskonskog. Veliki je naglasak čovječanstva je usmjeren na stanicu i razvojnu biologiju. Posebno na području genske kontrole razvojnih događaja i interakcije između razvojno važnih gena i njihove sredine. U tu svrhu rutinski se koriste transgenska i mišja „knockout” tehnologija, kao i drugi animalni modeli. Istražuju se svi fiziološki sistemi (hematološki, imunološki, skeletni, mišićni, hormonalni, kardiovaskularni, nervni itd.).

Primjer nekih znanstvenih programa Matične stanice u razvoju: matične stanice neuronske retine, regulacije diferencijacije matičnih stanica koštane srži, mezodermalne matične stanice embrionane, regulacija sudbine stanica nervnog zadebljanja itd.

Geno-ekološke interakcije u razvoju: Mehanizam razvoja defekta nedostataka folne kiseline, Teratogeni mehanizmi kraniofacialne,neuralne cijevi i kardiovaskularnih defekata

Primjer proučavanja nekih mehanizama razvoja:

§ Funkcija „homeobox”/„hausekeeping” gena § Razvojna regulacija sistema neurotransmisije

§ Endokrina regulacija folikularnog razvoja § Uloga faktora rasta („materalnih” gena) u jajnim stanicama § Kardiovaskularni razvoj

§ Razvoj hematološkog, imunološkog, skeletnog, mišićnog,

hormonalnog i nervnog sistema

ĆELIJSKI SIGNALI

U posljednjih nekoliko godina stanična signalizacija je, s pravom, postala jedno od glavnih područja biohemije. Tradicionalno, područije biohemije je bilo usmjereno na enzimologiju i

19

Biomedicina

struktura proteina. Posljednjih godina, rezultati pokazuju da postoji veliki broj proteina koji igraju ulogu u različitim aspektima stanične signalizacije. Doslovno stotine površinskih receptora ćelije su stanični signali. Oni posreduju u međustaničnoj komunikaciji. Zatim postoji ogroman broj sekundarnih prenosioca poruke (signala). To su proteini nosioci npr. nekog steroida ili proteina. Čin prenošenja je signalna funkcija. Prenose pobuđeno stanje površinskih receptora ćelije i pretvaraju (konvertiraju) ga u unutarstanične biohemijske-električne signale. Posljednjih nekoliko godina se misli da ti signali nisu linearni putevi emitirani od pojedinih receptora. To je mreža međusobno povezanih signalnih puteva koji integriraju signale iz raznih vanćelijskih i intracelularnih izvora. Teško je, ali i uzbudljivo odrediti koliko različitih staničnih signala djeluje zajedno, da bi se spoznalli mnogi aspekti stanične funkcije. Ova oblast biomedicine istražuje signalne mehanizme; kontrole stanične proliferacije, funkcije mozga, sudbinu matičnnih stanica, kardiovaskularne bolesti i drugo.

Znanstveni programi iz ove oblasti

Receptorski mehanizmi signalizacija na nivou ćelija-ćelija:

§Faktor rasta i njegov put prenosa signala §G-protein i njegov put prenosa signala

§Jonotropni receptor (jonski kanal)i njegov put prenosa signala §Citokini i hemokini i njihov put prenosa signala

Stanična signalizacija i njena proliferacija/diferencijacija: §Regulacija stanične proliferacije: npr. kod karcinogeneze §Regulacija stanične proliferacije: npr. kod ateroskleroze §Mehanizmi ciklina §Funkcija onkogena §Regulacija sudbinie matičnih stanica

Unutarstanični signali normalne i bolesne ćelije: §Kinaze i fosfataze u ćelijskoj signalizaciji §Molekularni mehanizmi sinaptičkog učenja i memoriranja §Regulacija ionskih kanala kod dijabetesa §Regulacija jonskih kanala kod srčanih oboljenja

GENETIKA

Molekularna genetika se fokusira na genetiku raka, genetsku kontrolu embrionalnog razvoja (skeletnog, neurosenzornog, urogenitalnog i kardiovaskularnog sistema), zatim genetiku

20

Biomedicina

kompleksnih bolesti (dijabetes, disleksija-govorne smetnje, gojaznost-pretilost, neurodegeneratvne bolesti) i interakcije gen-okolina. Krajnji cilj istraživanja genetike je integracija podataka iz funkcionalnih, populacionih i genomskoih studija. Da bi shvatili genetske predispozicije , podložnost i utjecaje vanjskih faktora na patogenezu ljudskih poreme ć aja i bolesti . U vezi sa tim su od značaja istraživanja; mišijeg genoma, molekularne fenotipizacije (pri morfološkim i histološkim analizama), obrada slike, DNA Microarray itd. Sve je to neophodno za; spoznaju profila ukupne genske ekspresije, razvoj bioinformatike (kao podrške DNA sekvenciranju i genotipizaciji), razvoj protokola visoke propusnosti i analize povezivanja.   S obzirom na interdisciplinarnost genetičkih istraživanja potrebno je angažovati ljudske i materijalne potencijale.

Znanstveni programi

Genetika ljudskih bolesti:

§ Analize povezanosti gena i bolesti, hromozomsko mapiranje i pozicijsko kloniranje § Geni uključeni u nagluhost, invaliditet učenja, razne hiperaktivnosti § Geni uključeni u oštećenje neuralne cijevi § Identifikacija gena koji doprinose razvoju raka

Razvojna genetika: § Neurosenzorni sistemi razvoja i neurodegeneracija § Mehanizmi skeletnog razvoja § Urogenitalne razvoj i ageneza bubrega § Razvoj neuro-zadebljanja i njegova uloga u prirođenim greškama § Identifikacija regulatornih elemenata koji kontroliraju ekspresiju gena u razvoju

§ Regulacija transkripcije genske ekspresije

Interakcija gen-okolina: § Uloga folne kiseline u sprečavanju rođenja sa greškom § Genetička osnova teratogene osjetljivost § Teratogeni mehanizmi djelovanja § Metaboličke i prehrambene kontrole genske ekspresije

IMUNOLOGIJA

istražuje upalne, autoimune, onkogene, hematološke, zarazne bolesti i neurološke disfunkcije. Imunologija je značajna u biologiji otpornosti na bolesti. Takođe, ima važan utiecaj na razvoj moderne terapije kao što je transplantacija organa i matičnih stanica. Igra ulogu u razumijevanju psihološko-biohemijskog i inflamatornog odgovora kod neurodegenerativnih bolesti.Znanstveni programi:

Transplantacija matičnih stanica i citokini:

21

Biomedicina

§ Efekti citokina na mobilnost matičnih stanica i formiranje kostiju.

§ Mobilizacija matičnih stanica i efekti faktora rasta na imunološku rekonstituciju

§Citokini kao pomoćni aktivatori vakcina za cjepiva § Citokini u terapiji autoimunih bolesti (dijabetis itd.)

Imunologiju i bolesti:

§ Vakcine u terapiji karcinoma

§ Domaćin-tumor interakcija § Mehanizam tumor-specifične prezentacije antigena T limfocitima § Mehanizam otpornosti na zarazne bolesti § Posljedice alkohola na prirodni imunitet § Prolazni (inflamatorni)proteini i njihova uloga u upalnom procesu

Neureo-imunološke interakcije:

§ Uloga upalnog procesa u neurodegenerativnim bolestima § Mikroglija/makrofag modulacija neuralne aktivnosti § Psihoneuralna regulacija imunog sistema § Receptori citokina i njihova funkcija u CNSu

Virusologija:

§ Biologija enterovirusa § Autoimune bolesti § Virus-receptor interakcije § Tehnologija virusnih vektora § Mehanizmi HIV patologije

MOLEKULARNA BIOLOGIJA

Svi aspekti modernih biomedicinskih istraživanja oslonjaju se na eksperimentalne strategije koje dozvoljavaju istražiteljima da manipuliraju strukturom i funkcijom bjelančevina, da bi utvrdili koji su geni uključeni i isključeni tokom različitih fizioloških, razvojnih, patoloških i onkogenih procesa. Doktorski znanstveni trening u svim područjima M.Biologije pruža studentima vještine u manipulaciji rekombinantne DNK tehnologije.

Znanstveni programi:

22

Biomedicina

Regulacija ekspresije gena: Cilj je razumijevanje molekularnih mehanizama kontrole genske ekspresije specifičnih gena. Identifikacija cis-djelujućih (DNA sekvence elemenata u područiju promotorskog regiona tih gena) i olakšavajućih „enhancer” elemenata (koji mogu ležati izvan promotora), prije svega u in vitro kloniranjem. Geni koji se istražuju pomoću navedenog pristupa su važni za:

§ Regulaciju staničnog rasta i razvoja § Signalne putevi hormona, neurotransmitore i faktore rasta § Uzroke grešaki pri rođenju § Karcinom kolona, dojke, prostate, gušterače, glave, vrata itd § Kontrolu imunog sistema § Patogenezu virusa

Analiza odnosa strukture i funkcije proteina: na koji način pojedinačne aminokiseline i post-translacijska modifikacije proteina utiču na njegovu funkciju? U razumijevanju navedenog pomoći će tehnologija in vitro modifikcija, transformacija i cDNA ekspresije. Strategija rekombinantne DNK i mutageneza primjenjuju se u slijedećim studijama:

§ Faktor rasta i hormonski receptori § Efektori prijenosa signala § Tumorski antigeni i virusni proteini § Protein-protein interakcije § Puteve sklapanja bjelančevina § Transkripcijski faktori § Tumor supresorski geni § Enzimi i glikoproteini § Interakcije između stanica i vanćelijskog matriksa § Efektori odgovora apoptozom § Transporteri i membranski proteiniitd.

Transgenski modeli životinja: Revolucionarni pristup razumijevanju uloge gena u biološkim procesima i bolesnim stanjima pruža "knock-out-" ili " knock-in" tehnologija unosa gena. Vrši se microinjektiranje DNA u mišje embrionalne matične stanice, iz njih se razvijaju transgenski miševi. Trangenski modeli miša se koriste za razvijanje novih cjepiva i proučavanje neurodegenerativnih bolesti. Osim toga na njima se ispituju npr.:

§ Transkripcijski faktori § Tumorski antigeni, npr.poput mucina § Faktore rasta i njihovi receptori i td.

Genomiku i bioinformatiku: Završetak projekta sekvencioniranja ljudskog genoma (Human genome project), pokazatelj je ljudskog napretka. To je dovelo do sticanja ogromne količine podataka DNA slijeda, koji se može analizirati kompjuterom. Upotrebom savremene tehnologije

23

Biomedicina

sada je moguće saznati osnovna pitanja o genima koji čine ljudsko biće, što se nije moglo do sada. Zato nam je potrebno:

§ Molekularno modeliranje § Računarska analiza savijanja proteina § DNA microarray ili "genska čip" tehnologija

NEUROBIOLOGIJANeuroznanost predstavlja jedano od najatraktivnijih, fascinantnih i kompleksnih područja istraživanja. U smislu temeljnih nauka, neuroznanost je glavna preostala enigma. Klinički, neurodegenerativne bolesti predstavljaju veliku nepoznanicu, to su najrazornije i najkomplikovanije bolesti.

Znanstveni programi:

Neurorazvoj i neurosignaliziranje: centralno pitanje u neuroznanosti je kako su genom i iskustvo (u interakciji) stvorili kompleksnu strukturu kao što je mozak. Drugo veliko pitanje je na koji način su molekularne i stanične strukture mozga u funkciji i disfunkciji mozga. Na primjer, čini se da su u različitim bolestima mozga i psihijatrijskim bolestima (npr. epilepsija, depresija, nedovoljan priljev krvi, bipolarni poremećaj i shizofrenija), specifični neuro-transmisiski signalni sistemi u disfunkciji. Neuro-naučnici koristite različite genetske, elektrofiziološke, anatomske, molekularne i biokemijske tehnike za tumačenje ovih pitanja:

§ Diferencijacija i migracija matičnih stanica neuronskog zadebljanja (criste) § Uloga neurotransmitera u razviću mozga § Uticaj antidepresiva na promjene u razviću NS § Regulacija nervnih matičnih stanica § Razvojna regulacija neurotransmisiskih sistema u mozgu § Regulacija otpuštanja neurotransmitera § Regulacija nervne aktivnosti glia ćelijama § Regulacija sinaptičke transmisije § Mehanizmi prijenosa putem receptora do i od stanične površine

Neurovirologija i neurodegeneracija: Istraživači iz ovoga područija se fokusiraju na ulogu imuno-sistema kod neuroloških bolesti i neuroloških komplikacija, kao kod AIDS infekcije. Upala je glavni mehanizam kojim mozak odgovara na niz ozljeda. Bilo da se radi o AIDS-u, Alzheimerovoj bolesti (AD) ili u slučaju drugih neurvnih povreda. Bolest se može pojaviti i indirektno, preko glia ćelija (podržavajućih stanica u mozgu). Isključenjem niza biohemijskih događaja u glijama dovode do izostanka proizvodnje antitoksina ((koji preveniraju vezivanje toksina za neurotransmiter kao što je glutamat (egzocitotoksičnost)) i isključenjem upalnog

24

Biomedicina

procesa može kompromitirati neuro-stanične signale. Na kraju to dovodi do uništtenja neurona. Istraživači se koriste raznovrsnim eksperimentalnim tehnikama i pristupima za rješavanje ovih pitanja:

§ Identifikacija citokina i hemokina odgovornih za oštećenje neurona

§ Uloga makrofaga u AIDS demenciji (senilnost, zaboravnost) § Uloga makrofaga u Parkinsonovoj bolesti § Neurotrofne aktivnosti upalnih produkata

25