wykład

Witamina D nie odpowiada  klasycznej definicji zakładającej, że witamina to substancja pochodzenia egzogennego. Początkowo działanie witaminy D wiązane było tylko z gospodarką mineralną, jednak od ponad 20 lat wiemy, że aktywna forma witaminy D bierze udział w regulacji działania układu odpornościowego, homeostazy metabolicznej, układu sercowo-naczyniowego, działania mięśni, mózgu, cyklu komórkowego. Mówimy zatem o działaniu „klasycznym” i „nieklasycznym” witaminy D.

Witamina D występuje w dwóch formach oznaczanych jako D2 i D3. Pierwsza z nich – pochodna ergosterolu  znajduje się w głównie w roślinach, drożdżach i grzybach. Druga – pochodna cholesterolu obecna jest w organizmach zwierząt. Działanie obu form w organizmie człowieka ocenia się jako równocenne, toteż gdy w tekście pojawia się nazwa „witamina D” – może to oznaczać zarówno witaminę D2jak i D3. Witamina D uzyskuje aktywność w efekcie dwustopniowej aktywacji. Jej forma aktywna działa w sposób podobny hormonów steroidowych. Po związaniu ze specyficznym receptorem aktywna forma witaminy D reguluje ekspresję kilkuset genów – generując szeroki wachlarz korzystnych odpowiedzi biologicznych, które wspólnie przyczyniają się do prawidłowego działania organizmu.

Źródła witaminy: Synteza skórna

Podczas ekspozycji na promieniowanie ultrafioletowe z zakresu B (UVB) zawarty w naskórku 7-dehydrocholesterol (7DHC, prowitamina D) podlega przekształceniu do prewitaminy D3. Jak stwierdzono, proces ten zachodzi z największą intensywnością przy długości fali promieniowania ultrafioletowego zbliżonej do około 290 nm. Prewitamina D3 jest z kolei przekształcana do witaminy D3 w procesie termokonwersji, po czym trafia do układu krążenia przenoszona przy pomocy białka wiążącego DBP. Nadmierna ekspozycja na światło słoneczne degraduje zarówno witaminę D3 jak i prewitaminę D3 do nieaktywnych fotoproduktów. W warunkach polskich przyjmuje się, że skórna synteza witaminy D aktywna jest w miesiącach kwiecień – wrzesień.

Absorpcja jelitowa

W przypadku drogi doustnej organizm może otrzymywać zarówno witaminę D3 jak i witaminę D2 (ergokalcyferol). Witaminę D3 zawierają głównie produkty pochodzenia zwierzęcego, a w szczególności tłuste ryby i tran z wątroby dorsza. Inne produkty takie jak mleko, jaja mięso – zawierają znacznie mniejsze ilości witaminy D co oznacza, iż ich spożycie w niewielkim stopniu wpływa na stan zaopatrzenia organizmu w witaminę D. [4, 10-13] Zawarta w pokarmach witamina D podlega absorpcji w jelicie cienkim, a następnie w chylomikronach przenoszona jest z limfą do krwi żylnej. Część puli witaminy D magazynowana jest w komórkach tkanki tłuszczowej. W Polsce z suplementacją żywności witaminą D2 spotykamy się rzadko, natomiast w USA jest ona powszechnie dodawana do niektórych produktów żywnościowych.

Metabolizm i działanie witaminy D

Witamina D przenoszona jest w układzie krążenia przez białko wiążące (DBP - a-globulina) i transportowana do wątroby, gdzie podlega przekształceniu przez 25-hydroksylazę do 25-hydroksywitaminy D (25OHD). Jest to główna ilościowo forma witaminy D w układzie krążenia, której czas półtrwania w układzie krążenia wynosi od 2 do 3 tygodni. Jej stężenie określa stan zaopatrzenia organizmu w witaminę D (aktualnie preferowany zakres 30 – 50 ng/ml). 25OHD D aktywowana jest w nerce przez 1a-hydroksylazę, dzięki czemu powstaje hormonalna forma witaminy D, 1,25-dihydroksywitamina D (1,25(OH)2D). Aktywność enzymu wytwarzającego 1,25(OH)2D zależy od szeregu czynników. Należą do nich stężenia takich efektorów jak jony wapniowe i fosforanowe, czynnik wzrostowy fibroblastów (FGF23), parathormon (PTH) oraz szeregu innych. Forma aktywna  witaminy D, w zależności od jej stężenia, wykazuje działanie plejotropowe. Hormonalna forma witaminy D w drodze sprzężenia zwrotnego hamuje aktywność wytwarzającego go enzymu w nerce, równocześnie obniżając produkcję parathormonu (PTH) w przytarczycach. Stymuluje też aktywność 24-hydroksylazy, katabolizującej 1,25(OH)2D do rozpuszczalnego w wodzie, nieaktywnego kwasu kalcitronowego wydzielanego następnie z żółcią. 1,25(OH)2D (przy współdziałaniu PTH) podwyższa absorpcję wapnia w jelicie cienkim działając zarówno jako regulator transkrypcji, jak i za pośrednictwem receptora błonowego. Odpowiednia podaż wapnia, fosforanów i witaminy D w diecie i z syntezy skórnej, są niezbędne dla zapewnienia optymalnych parametrów mineralizacji kości.

Współczesne rozumienie roli witaminy D w organizmie ludzkim koncentruje się jednak nie tylko wokół procesów zapewniających prawidłowy bilans składników mineralnych niezbędnych do budowy szkieletu. Obecnie coraz bardziej doceniana jest rola witaminy D jako regulatora szeregu ważnych procesów nie związanych bezpośrednio z ogólnoustrojową homeostazą wapniową. O znaczeniu witaminy D jako czynnika regulującego ważne funkcje fizjologiczne organizmu świadczy nieustanny rozwój badań, którego wyrazem jest ilość publikacji (w 2013 roku ukazało się ich około 3700).Stwierdzono, że aktywna forma witaminy D reguluje cykl komórkowy nie dopuszczając do stanów nadmiernej proliferacji co sprawia, że niedobór witaminy D jest czynnikiem sprzyjającym powstawaniu nowotworów. Witamina D bierze udział w regulacji działania systemu immunologicznego w zakresie zarówno odporności wrodzonej jak i adaptacyjnej, przy czym jej niedobory zwiększają prawdopodobieństwo chorób infekcyjnych, a także możliwość wystąpienia chorób o podłożu autoimmunologicznym takich jak toczeń rumieniowy czy stwardnienie rozsiane. Stwierdzono również, ze niedobory witaminy D skutkują zaburzeniami działania komórek β trzustki obniżając wydzielanie insuliny, sprzyjając w efekcie nietolerancji glukozy i powstawaniu zespołu metabolicznego. Nieprawidłowe zaopatrzenie organizmu w witaminę D kojarzone jest również ze wzrostem ciśnienia tętniczego, zwiększonymryzykiem procesów miażdżycowych i ryzykiem zawału serca. Właściwy stan zaopatrzenia organizmu w witaminę D kojarzony jest również z prawidłową siłą mięśni i obniżeniem ryzyka upadku, co jest szczególnie ważne u osób starszych. Ostatnio coraz większą wagę przywiązuje się do regulacji czynności mózgu i układu nerwowego przez witaminę D, przy czym jej niedobory zarówno w życiu płodowym jak i w późniejszym okresie życia mają niekorzystny wpływ na ich funkcjonowanie.

Świętujemy stulecie odkrycia wirusów bakteryjnych (bakteriofagów), najliczniejszych mieszkańców Ziemi, które zrewolucjonizowały naszą wiedzę o biologii i stanowią rezerwuar informacji genetycznej użytecznej w medycynie, rolnictwie, energetyce etc.

Cytoszkielet, czyli szkielet komórki, tworzą trzy podstawowe typy włókien: mikrotubule, mikrofilamenty i filamenty pośrednie. Wbrew nazwie, włókna cytoszkieletu są strukturami dynamicznymi, a ich prawidłowe funkcjonowanie jest niezbędna dla życia każdej komórki

Wykład poświęcony budowie i roli cytoszkieletu w komórkach zwierzęcych.

Regeneracja to niezwykły proces prowadzący do odbudowy prawidłowej struktury mięśni szkieletowych, po uszkodzeniu mechanicznym lub wynikającym z miopatii. Podczas wykładu zostaną zaprezentowane najnowsze doniesienia naukowe dotyczące regeneracji mięśni i badań nad wspomaganiem tego procesu oraz mobilizacji komórek macierzystych do uszkodzonej tkanki.

Żyjemy w świecie w którym coraz szybciej ubywa gatunków. Wspólnie zastanowimy się czy są to procesy naturalne, czy jest za nie odpowiedzialny wyłącznie człowiek i jak długo będziemy mogli oglądać słonie, nosorożce czy goryle. Dlaczego w obecnym świecie tempo wymierania roślin i zwierząt przyśpiesza, a może jest to proces naturalny? Kiedy można uznać gatunek za wymarły i czy czasem nie czeka na nas tajemnicza niespodzianka. Podczas spotkania dowiecie się jak szybko ubywa gatunków na Ziemi, jakie procesy to regulują i kto jest za to odpowiedzialny. Ciekawostki oraz fakty z życia zwierząt pozwolą zrozumieć dlaczego niektóre z nich zniknęły z powierzchni Ziemi, a inne czeka nieunikniona zagłada: dlaczego wymarły dronty dodo?, dlaczego ludziom z kultury Clowis udało się w tak szybkim czasie spustoszyć tereny Ameryki Północnej?, co się stało na Hawajach po osiedleniu się tam człowieka?, dlaczego na Wyspie Wielkanocnej nie ma lasów?, do jakich metod posuwają się przemytnicy handlujący dzikimi gatunkami?. Na te i inne pytania spróbujemy wspólnie odpowiedzieć podczas spotkania.

Wirusy to struktury biologiczne, które podczas infekcji doprowadzają często do śmierci zaatakowanych komórek. Te właściwości lityczne są wykorzystywane do specyficznego zwalczania nowotworów, dzięki różnicom w metabolizmie komórek zdrowych i nowotworowych.

Układ nerwowy pełni w organizmie człowieka centralną, nadzorującą rolę i jego choroby, czy uszkodzenia często mają tragiczny przebieg, od upośledzenia konkretnych funkcji, nawet do zaniku kontroli nad organizmem. Badania ostatnich lat skupiają się na próbie odpowiedzi na pytanie, w jaki sposób przywrócić lub choćby usprawnić utracone czynności zawiadywane przez układ nerwowy. Innymi słowy, w jaki sposób pobudzić procesy naprawcze w zniszczonych obszarach. Dzięki intensywnym badaniom, coraz lepiej rozumiemy mechanizmy hamujące procesy regeneracji w ośrodkowym układzie nerwowym, a także mechanizmy umożliwiające kompensację utraconych funkcji.

Wykład przybliży słuchaczom pojęcie plastyczności naprawczej i kompensacyjnej. Przedstawione będą  najnowsze osiągnięcia dotyczące możliwości neurorehabilitacji dysfunkcji układu nerwowego. Słuchacze dowiedzą się jak mózg radzi sobie z odbudowywaniem uszkodzonych funkcji i jak możemy te procesy wspomagać poprzez stymulację plastyczności neuronalnej.

Na wykładzie będą prezentowane możliwości usprawniania funkcjonowania umysłu człowieka w świetle najnowszych badań nad mózgiem. Przedstawione zostaną wyniki badań prowadzonych w Pracowni Neuropsychologii Instytutu Biologii Doświadczalnej PAN z zastosowaniem autorskiego innowacyjnego programu komputerowego „Dr Neuronowski”, stworzonego we współpracy z firmą HARPO. Program obejmuje zestaw atrakcyjnych gier komputerowych, służących usprawnianiu działania umysłu, w tym pamięci, uwagi, mowy. Jest adresowany zarówno dzieciom jak i dorosłym wykazujących różnego typu deficyty poznawcze (m.in. zmiany związane z procesem zdrowego starzenia się).

.

Wykład spróbuje odpowiedzieć na pytania: czy poprzez to co jemy, zmieniamy skład naszej mikroflory jelitowej i z przyjaciela robimy wroga przyczyniającego się do rozwoju chorób ? oraz jaki wpływ na skład mikroflory ma stosowanie pro- lub prebiotyków, antybiotyków oraz syntetycznych słodzików ? 

50 lat temu dzięki nowoczesnej aparaturze zaczęto poznawać świat przyrody pod olbrzymim powiększeniem w mikroskopach elektronowych. Odkryto rybosomy, gdzie odbywa się biosynteza białka i jak wyglądają mitochondria produkujące energię w każdej żywej komórce. Uczestnicy dowiedzą się też czy można ’zobaczyć’ skutki mutacji prowadzące do bezpłodności i jak wyglądając osłonki mielinowe oraz co się dzieje, gdy są one uszkodzone

Wykład ilustrowany prezentacją multimedialną oraz filmem na temat bogactwa świata grzybów. Uczniowie zapoznają się z budową i systematyką grzybów, cyklem rozwojowym i sposobami odżywiania się, rolą w życiu i gospodarce człowieka oraz z ochroną grzybów. Część terenowa obejmuje pracę w grupach z kartami pracy, spacer po lesie połączony z obserwacją i rozpoznawaniem napotkanych gatunków grzybów oraz ich oznaczanie za pomocą kluczy i atlasów (grzyby jadalne, trujące, pasożytnicze, saprofityczne, mikoryzowe). Na zakończenie każda z grup dokonuje prezentacji uzyskanych wyników opatrzonej krótkim komentarzem dotyczącym oceny środowiska występowania grzybów oraz ich liczebności.

Prowadzący wykład przedstawi zagadnienia dotyczące anatomii ssaków i ptaków na podstawie zestawu obrazów radiologicznych.  Wykład będzie szczególnie interesujący dla uczniów techników weterynaryjnych i innych szkół ponadgimnazjalnych zainteresowanych anatomią zwierząt.

Tematem tego spotkania jest błona komórkowa, która definiuje granice komórki i izoluje ją od środowiska zewnętrznego. Jej pojawienie się w ewolucji sprawiło, ze warunki wewnątrz komórki mogą być inne i niż w środowisku zewnętrznym. Równie ważna jak izolacja jest jednak możliwość kontaktu komórki ze środowiskiem. Nośnikiem takiej informacji może być ligand, zwykle niskocząsteczkowy peptyd, rozpoznawany przez  receptory, uruchamiające wewnątrzkomórkowe kaskady sygnałowe.

Celem wykładu jest omówienie molekularnych mechanizmów interakcji lipidów, które decydują o formowaniu się dwuwarstwy i ich oddziaływania z białkami błony komórkowej. Przedstawione zostaną generalne mechanizmy przekazywania sygnału przez receptory błony komórkowej. Szczególna uwaga poświęcona będzie molekularnym mechanizmom decydującym o wyodrębnianiu się nanodomen błony komórkowej bogatych w sfingolipidy i cholesterol, które są istotne dla przekazywania sygnału przez wybrane receptory błony.

Wykład będzie się składać z kilku krótszych historii, wszystkie dotyczące kodu genetycznego. Słuchacze poznają kulisy poznania kodu genetycznego i dowiedzą się, jak i po co się go modyfikuje. 

Jak to się dzieje, że nietoperze potrafią po ciemku wrócić do miejsca, gdzie mieszkają? Jak one to w ogóle robią, że w locie nie rozbijają sobie głowy o drzewo? A kiedy trzeba zapaść w sem zimowy, to skąd wiedzą, gdzie się schować - zwłaszcza takie, dla których to będzie pierwsza zima w życiu? Na te i podobne pytania spróbujemy sobie odpowiedzieć podczas lekcji poświęconej latającym ssakom i ich niezwykłym umiejętnościom. Postaramy się też z pomocą elektronicznych urządzeń usłyszeć to, co normalnie dla naszych uszu jest niesłyszalne i na własnej skórze przekonac się, jak to jest, kiedy trzeba się orientować w otoczeniu za pomocą słuchu, a nie wzroku.

Pasożyty mają wpływ na znacznie więcej procesów, niż się nam wydaje. To one dały impuls do powstania rozmnażania płciowego, wpływają na wybór partnera, chronią przed alergiami, a nawet mogą zmienić zachowanie, i to nie tylko u zwierząt, ale także u ludzi.

Biofilmy są społecznościami mikroorganizmów przytwierdzonymi do różnorodnych powierzchni. Mogą być przyczyną chorób, które leczenie jest trudne. Z drugiej strony, znajdują liczne zastosowania w przemyśle i pełnią ważną rolę w oczyszczaniu ścieków.

Kampinoski Park Narodowy będący Światowym Rezerwatem Biosfery jest wyjątkowo cennym miejscem na Mazowszu. Ten niepowtarzalny teren w około 73% pokryty jest lasami. Drzewa pełnią istotną funkcję we właściwym funkcjonowaniu przyrody. Mimo sowich rozmiarów są niedostrzegalnymi organizmami towarzyszącymi człowiekowi każdego dnia. Czy wystarczająco dużo wiemy na ich temat?

Zajęcia mają na celu przybliżyć codzienne życie drzew i pozwolą odpowiedzieć na pytania:

- co to jest las,

- dlaczego niektóre drzewa gubią liście na zimę,

- co to jest wiek drzewostanu i pierśnica,

- co to jest oczyszczanie się strzały,

- czy drzewa mogą walczyć i odpierać ataki innych,

- czy drzewa mogą opowiedzieć o przeszłości.

Podczas spotkania będzie można nauczyć się jak rozpoznawać pospolite gatunki drzew, zobaczyć jaki zmierzyć wysokość drzewa bez wchodzenia na nie.

Prowadzący wykład przedstawi ciekawe informacje na temat cech budowy  i fizjologii ptaków, które umożliwiają im życie w różnych, nawet ekstremalnych, środowiskach. W czasie wykładu słuchacze będą mieli okazję zobaczyć wiele ciekawych zdjęć.

Chemia to nie tylko skomplikowane wzory i równania, ale również cała paleta barw, to gra kolorów. Umiejętność ich rozdzielania wiąże się z techniką, której geneza ma miejsce w Polsce, a obecnie stanowi podstawę nowoczesnej chemii analitycznej. Przedstawimy zagadnienie różnych barw substancji oraz możliwości ich rozdzielenia, z wykorzystaniem techniki zapoczątkowanej przez Cwieta. Omówiony zostanie również wpływ środowiska chemicznego na barwy substancji. Stosując proste techniki chromatograficzne pokażemy, w jaki sposób można dokonać rozdzielenia mieszanin barwników na ich składowe, jak w kolorze czarnym można znaleźć całą tęczę barw. Zainteresowani będą mogli również samodzielnie dokonać rozdzielenia barwników z flamastrów. Pokażemy sposoby wywołania zmian barw substancji poprzez zmianę środowiska. Bezbarwny roztwór zmienimy w malinowy oraz czarny w bezbarwny.

28 kwietnia 1986r. nastąpiła awaria bloku czwartego w elektrowni jądrowej Czarnobyl, która doprowadziła do niekontrolowanego wzrostu mocy reaktora. Był to pierwszy i najpoważniejszy w historii wypadek związany z energetyką jądrową na świecie. Na pewno każdy słyszał choćby z telewizji o ogromnej ilości ofiar tego wypadku, o promieniowaniu, które zabiło wiele osób, ale czy rzeczywiście tak było? Niespełna 30 lat temu mówiono, że obszar katastrofy (prawie 30 kilometrowa strefa zwana Zoną) będzie niezdatny do zamieszkania jeszcze przez wiele pokoleń zarówno przez ludzi, jak i zwierząta. Czy faktycznie nikt tam nie mieszka? Jak wygląda dziś Elektrowania Jądrowa Czarnobyl, czy rzeczywiście nic się tam nie dzieje, czy jest to „martwy obszar”? Na te i inne pytania postaramy się poszukać odpowiedzi.

Pionierskie prace Marii Skłodowskiej-Curie dały początki współczesnym technologiom radiacyjnym. Promieniowanie jonizujące stosuje się obecnie między innymi do konserwacji obiektów istotnych dla dziedzictwa kulturowego. Omówiono kilka przykładów wykorzystania promieniowania gamma i wiązki elektronów do dezynsekcji, dezynfekcji i tzw. radiacyjnej konsolidacji różnych artefaktów.