Archives: Projekti

Ministarstvo znanosti, obrazovanja i športa RH (2002.-2006.)

Voditelj: Nenad Raos
Suradnica na projektu: L. Mak (do 17.9.2004.)

Nastavljena su istraživanja na razvoju i primjeni metode preklapanja kugli (engl. overlapping spheres, OS) za traženje konformera niske energije. Metoda temeljena na segmentaciji molekule prema grupiranju atoma analizom rojeva (engl. cluster analysis) iskušana je na molekulama više izomera bis-kompleksa 1-[N-(tert-butoksikarbonil)amino]- 2-hidroksimetilciklopropan-1-karboksilne kiseline (N-Boc-ACC-OH) s bakrom(II) te na razgrananim ugljikovodicima. Pokazalo se da je nov način segmentacije bolji od staroga, temeljenog na topološkoj analizi, no metoda ne pokazuje svoje prednosti na simetričnim kompleksima N-Boc- ACC-OH. Metoda OS primijenjena je i za procjenu stabilnosti kompleksnih spojeva. Iskušano je više inačica metode: središnja kugla smještena je u središte, na vrhove i na plohe koordinacijskog oktaedra. Rezultati na kompleksima N-alkiliranih aminokiselina s bakrom(II) pokazuju da se konstante stabilnosti mogu predloženom metodom reproducirati unutar 0,2 log β-jedinice.
Zbog uočenih mreža vodikovih veza u kristalu molekule 1-[N-(tert-butoksikarbonil)amino]-2- hidroksimetilciklopropan-1-karboksilne kiseline, čija je struktura riješena prošle godine, nastavljena su šira istraživanja vodikove veze. U suradnji s Institutom “Ruđer Bošković” analizirani su kristalografski podaci radi traženja novog tipa vodikove veze, a u suradnji s Tekstilno-tehnološkim fakultetom Sveučilišta u Zagrebu napisan je jedan pregledni rad o vodikovoj vezi sa skupinom C-H, koja je uočena u kristalu rečene kiseline.

Voditelj: V. Vađić, 2008.-2014.

MINISTARSTVO ZNANOSTI, OBRAZOVANJA I ŠPORTA RH (2007.-2014.)

Voditelj: Spomenka Telišman (do 31.12.2007.), Alica Pizent (od 1.1.2008.)

SAŽETAK
Nedavni podaci pokazuju pogoršanje reprodukcijskog zdravlja muškaraca u mnogim zemljama, osobito smanjenje broja spermija te porast prevalencije karcinoma prostate, ali i velike razlike među zemljama. Uzrok tih pojava nije poznat, premda je pretpostavljena kompleksna uloga čimbenika okoliša i čovjekova načina života. Olovo (Pb) i kadmij (Cd) su vrlo toksični, široko rasprostranjeni u čovjekovu okolišu i nakupljaju se u čovjekovu tijelu tijekom života. Pored direktne toksičnosti, mogu poremetiti metabolizam esencijalnih metala i smanjiti njihovu koncentraciju u tijelu, pridonose oksidativnom stresu (povezanom u patogenezi muške neplodnosti) i inhibiraju popravak DNA. Bakar (Cu), cink (Zn) i selenij (Se) su esencijalni elementi i nužni su za optimalnu aktivnost mnogih enzima, uključujući antioksidativne enzime superoksid-dismutazu (SOD) i glutation-peroksidazu (GPx) koji štite od oksidativnog stresa. Osobito Zn i Se su važni za mušku reprodukcijsku funkciju i mogu smanjiti toksičnost Pb i Cd. Varikokela spada među najvažnije uzroke muške neplodnosti, premda mehanizam kojim ostvaruje štetna djelovanja nije dovoljno poznat. Nedavni podaci upućuju na povezanost varikokele s porastom Cd i sniženjem Zn, te s promjenama aktivnosti antioksidativnih enzima u muškaraca. Karcinom prostate četvrti je po učestalosti raznovrsnih karcinoma u muškaraca diljem svijeta, a prvi je po učestalosti u muškaraca u SAD ali i u Hrvatskoj. Nedavni podaci pokazuju zaštitnu ulogu relativno visokih koncentracija Se u serumu protiv rizika od karcinoma prostate, te da kronična izloženost Pb i Cd može sniziti Zn i uzrokovati poremećaj sekretorne funkcije ili oštećenje prostate u muškaraca. Cilj ovog istraživanja je odrediti međusobnu povezanost između koncentracija Pb i Cd u krvi, Cu, Zn i Se u serumu, aktivnosti SOD i GPx u krvi, te dobi, navike pušenja i konzumiranja alkohola u odnosu na klinički utvrđeno stanje i intenzitet varikokele, kao i oštećenja prostate, u muškaraca bez profesionalne izloženosti metalima. Svrha je pribaviti relevantne podatke s obzirom na etiologiju, moguću terapiju i prevenciju pogoršanja reprodukcijskog zdravlja muškaraca, kao i procijeniti doprinos specifičnih čimbenika čovjekova okoliša i načina života. Ovo istraživanje je važno imajući u vidu znatno nižu prosječnu koncentraciju Se u serumu, te donekle višu koncentraciju Pb i Cd u krvi, opće populacije u Hrvatskoj u usporedbi s mnogim drugim zemljama.

Ministarstvo znanosti, obrazovanja i športa RH (2002.-2006.)

Glavni istraživač: Vera Simeon
Od 1.1.2005. preuzela Zrinka Kovarik

SAŽETAK
Projekt obuhvaća istraživanje mehanizama interakcije esteraza s organofosfornim spojevima (triesteri fosforovih oksokiselina) te s drugim inhibitorima i supstratima. Neki bojni otrovi i neki pesticidi su po svojoj kemijskoj strukturi organofosforni spojevi. Istražuje se njihova interakcija s ovim esterazama: acetilkolinesteraza (AChE; EC 3.1.1.7), butirilkolinesteraza (BChE; EC 3.1.1.8) i hidrolaza triestera fosforne kiseline, paraoksonaza (EC 3.1.8.1). Organofosforni spojevi su inhibitori AChE i BChE, a supstrati hidrolaza triestera fosforne kiseline. Fiziološka funkcija AChE je brza hidroliza acetilkolina, prijenosnika živčanih impulsa u centralnom i perifernom živčanom sustavu. Toksičnost organofosfornih spojeva posljedica je uglavnom fosforilacije serina u aktivnom mjestu AChE. Fosforilirani enzim ne može više hidrolizirati acetilkolin čime se inhibira fiziološka funkcija toga enzima. Organofosforni spojevi također fosforiliraju serin u aktivnom mjestu BChE. Taj enzim nema vitalnu funkciju, ali vezanjem organofosfornih spojeva on ih odstranjuje iz organizma i na taj način smanjuje inhibiciju AChE. Hidrolaze triestera fosforne kiseline razgrađuju organofosforne spojeve, pa također imaju ulogu u detoksikaciji. Istraživanja su usmjerena na stereoselektivnosti tih enzima i ulogu pojedinih aminokiselinskih pobočnih lanaca u aktivnom mjestu AChE i BChE. Izvori enzima su prirodni i pročišćeni preparati enzima, te rekombinantni enzimi i mutanti. Mjeriti će se interakcija enzima sa supstratima (esterima karboksilnih kiselina) i kiralnim inhibitorima: organofosfornim spojevima, esterima karbaminske kiseline, te derivatima fenotiazina i kinuklidina Odrediti će se kinetičke konstante koje opisuju istraživane reakcije i iskušati kinetički modeli. Radi se također na standardizaciji mjerenja aktivnosti i određivanju fenotipova BChE i paraoksonaze u ljudskoj krvi. Mjerenje aktivnosti vršiti će se konvencionalnim metodama (spektrofotometrijska metoda i pH-statska titracija), te tehnikom zaustavljenog protoka.

Voditelj: Vladimira Vađić, 2008.-2014.

Ministarstvo znanosti, obrazovanja i športa RH (2002.-2006.)

Voditelj: Ivan Sabolić

Polje: Biologija
Grana: Biologija
Glavni istraživač: Vilena Kašuba

SAŽETAK
Broj i količina otrovnih tvari koje ugrožavaju okoliš porastao je naglo s razvojem industrije u posljednjih nekoliko desetljeća. Uz toksične, mnoge od tih tvari pokazuju mutagene učinke. Dugo je već poznato klastogeno i/ili aneugeno djelovanje mutagena iz okoliša. Događaj koji ireverzibilno narušava integritet stanice je dvostruki lom molekule DNK. Takav lom može nastati spontano, u vrijeme diobe stanice ili kao rezultat izloženosti fizikalnim i/ili kemijskim agensima.

Opće je prihvaćeno da su nepopravljeni ili krivo popravljeni dvostruki lomovi, lezije koje dovode do kromosomskih aberacija, onkogene transformacije ilismrti stanice. Istraživanje mutagenih učinaka ionizirajućeg zračenja, teških metalai nekih organskih spojeva prisutnih u čovjekovoj životnoj i radnoj sredini provest će se na modelu humanih limfocita periferne krvi, na pokusnim životinjama i na kulturama animalnih stanica. Uz to pratit će se genotoksični učinci ionizirajućeg zračenja ili nekih kemijskih mutagena (anestetici, policiklički ugljikovodici) na populaciji ljudi profesionalno izloženih tim agensima.

U istraživanjima ćemo  koristiti slijedeće metode: analizu kromosomskih aberacija, izmjene sestrinskih kromatida (SCE), mikronukleus test (u citohalazin B blokiranim kulturama limfocita,  u stanicama koštane srži pokusnih životinja, ili u retikulocitima periferne krvi pokusnih životinja), komet test, i kolorimetrijsko određivanje laktat dehidrogenaze (LDH) u hranjivoj podlozi (kao rezultat oštećenja stanične membrane uslijed djelovanja različitih agensa životnog i radnog okoliša).

Dobiveni rezultati pridonijeli bi boljem razumijevanju djelovanja različitih agensa životnog i radnog okoliša na genom stanice i na staničnu membranu, i u skladu s tim organizaciji i provođenju zaštite (profesionalna izloženost).

Ključne riječi: genotoksični učinci, ionizirajuće zračenje, kemijski agensi, kromosomske aberacije, mikronukleus test, izmjene sestrinskih kromatida,alkalna gel elektroforeza-komet test, stanična membrana.

Voditelj: Vladimira Vađić, 1963.-2014.

Voditelj projekta: Vlasta Drevenkar, 2010.

Ministarstvo znanosti, obrazovanja i športa RH (2002.-2006.)

Voditelj: Berislav Momčilović
Suradnik na projektu: N. Ivičić

SAŽETAK
Objavljen je opsežan pregledni rad o bakru u čovjekovoj životnoj i radnoj okolini te o njegovu utjecaju na zdravlje i pojavu bolesti u ljudi, životinja i biljaka.
Objašnjena je uloga prehrane, posebice proteina, vitamina i elemenata u tragovima, u procesima zacjeljivanja kirurških rana i ozljeda. Svaka, pa i najuspješnija, virtuozna, obrada rane, bit će izložena usporenom zacjeljivanju i povećanoj mogućnosti komplikacija ako nutritivni status i prehrana bolesnika nisu adekvatni i odgovarajuće prilagođeni.
Razmotreno je radiobiološko djelovanje radona i njegovih kćeri. Nasuprot pogrešno uvriježenomu mišljenju radon, iako plemeniti plin, može praviti kemijske veze s drugim elementima putem van der Waalsovih sila, može se nakupljati u tijelu jer nije u pasivnoj ravnoteži s razinom radona u okolini, a radiotoksikološka svojstva radona ovise o specijaciji energetskog spektra njegovih kćeri. Ta fundamentalna istraživanja o radiobiološkim svojstvima radona i njegovih kćeri (koje su redom teški metali) upućuju na nove mogućnosti pristupa patofiziologiji multiple skleroze.
U metaboličkoj studiji o apsorpciji mangana (54Mn) u žena generativne dobi ustanovljeno je, s pomoću brojača za cijelo tijelo, kako brzina prolaza apsorbiranog mangana kroz probavni trakt ovisi obrnuto proporcionalno o razini feritina u serumu, tj. stanju opskrbljenosti organizma željezom. Time je prvi put utvrđen biološki supstrat učestale opstipacije u žena, jer su u toj skupini ljudske populacije pojave anemije zbog nedostatka željeza izrazito učestale.
Nastavljena su in vitro istraživanja otpuštanja metala iz dentalnih legura u sustavima koji oponašaju stanje ionske ravnoteže u usnoj šupljini (pH, biokemijski sastav). Dentalne legure na bazi Cr-Co-Mo otpuštale su od proizvođača nedeklarirane elemente Ni, Zn i Fe, a one na bazi Ni-Cr otpuštale su Ni, Cr, Co, Fe i Zn gdje Co i Zn nisu bili deklarirani. Problem je, međutim, u tome što su i Ni i Co izrazito alergogeni metali, a kako sadržaj oslobođenoga Ni nadmašuje dnevne potrebe organizma za tim metalom, potrebno je uporabu dentalnih legura na bazi Ni-Cr ograničiti na metalno-keramičke protetičke uratke u kojima će i rub gingive biti zaštićen keramikom.
Analiza spektra od četrdeset elemenata u kosi muškaraca i žena koji boluju od depresije dokazane klinički i međunarodno validiranim anketnim upitnikom, pokazala je veliku učestalost pojave manjka joda, donekle povezane s manjkom selena i bakra, a neovisno o eventualnom uzimanju specifičnih lijekova. Vrijednosti joda u kosi pokazale su se kao pouzdaniji parametar u određivanju stanja ishranjenosti organizma tim elementom, pa time i funkcije štitne žlijezde nego što je određivanje vrijednosti T3, T4 i TSH; ovi potonji uglavnom su unutar danas prihvaćenih granica normale u osoba koje imaju tzv. eutireotsku strumu. Analiza multielementnog spektra u kosi osoba koje pate od depresije u odnosu prema osobama koje ne boluju od te bolesti pokazala je i veći broj drugih zanimljivih promjena koje su predmet ovih istraživanja.
Svoju originalnu metodu za određivanje sadržaja molibdena u uzorcima čovjekove pune krvi s pomoću diferencijalne pulsne anodne stripping voltammetrije (DPASV) usporedili smo s metodom određivanja s pomoću elektrotermalne atomske apsorpcijske spektrometrije (ET-AAS) i metodom određivanja vezanim sustavom induktivno spregnute plazme i spektrometrije masa (ICP-MS). Rezultati dvostrukom slijepom probom kontrolirane kvalitete analize u dva laboratorija iz Hrvatske i jednom iz inozemstva pokazali su visok stupanj slaganja. Time smo dokazali da metoda DPASV može poslužiti za kontrolu rezultata dobivenih s pomoću ET-AAS i ICP-MS.
Prikazani su najnoviji rezultati eksperimentalnih idioritmičkih istraživanja o utjecaju brzine-doze nutrijenata u prehrani (cink) na njegovu metaboličku učinkovitost, rigorozno kontroliranu cikličnost u rastu organizma i mogućnost organizma da nadoknadi izgubljenu težinu zbog strukturiranog manjka nutrijenata u hrani.