Балканско полуострво представља један од главних центара биодиверзитета у Европи и одликује се великим бројем ендемичних родова и врста биљака. Постоји потреба за развијањем нових и унапређењем постојећих метода заштите ретких и угрожених биљних врста са овог подручја и за интензивирањем истраживања која би омогућила рационално управљање биљним ресурсима, њихово планско и контролисано искоришћавање, као и очување природних станишта. Као решење дела овог проблема, пројекат предлаже стварање ex situ стратегија заштите за одабране ретке и/или угрожене биљне врсте. Истраживања у оквиру пројекта подразумевају утврђивање генетичког диверзитета у постојећим популацијама биљних врста анализом молекуларних и фитохемијских маркера, као и успостављање и одржавање колекција гермплазме (семена и/или in vitro култура), у којима је одржана генетичка варијабилност ових врста.

Хетерогеност абиотичке и биотичке животне средине утиче на варијабилност (на молекуларном, цитолошком и морфолошком нивоу као и варијабилност карактеристика животне историје и понашања), популациону структуру и еволуционе процесе (генетичку специјализацију, фенотипску пластичност, процес специјације) код различитих група организама (кичмењаци, бескичмењаци, биљке), делујући на стање биодиверзитета и распрострањење самосвојних, а посебно интродукованих и инвазивних врста. Истраживања се првенствено врше на природним популацијама у природним стаништима, на организмима и популацијама у нативним и антропогеним стаништима и на узорцима из природних популација гајеним у експерименталним условима. Добијени резултати се пореде на: различитим нивоима организације (нпр. молекуларни и морфолошки) код популација истих врста; популацијама исте врсте из различитих средина; сродним а еколошким различитим врстама; различитим таксонима са истог географског подручја; егзотичним врстама, посебно онима са већ познатом историјом инвазивности у другим подручјима. Добијени резултати омогућиће процену адекватности појединих индикатора степена нарушености животне средине и биће укључени у филогеографске анализе и инструменте оцене статуса екосистема у региону и Европи.

Индустријско-технолошки напредак је праћен све већом учесталошћу магнетних поља различитих карактеристика у средини у којој живимо и радимо. У оквиру потпројекта "Неурофизиолошки и бихејвиорални одговори различитих врста на спољашња магнетна поља" (руководилац др Бранка Петковић) испитују се ефекти магнетних поља, посебно на нивоу неуроендокриног система, код инсеката (Drosophila sp., Musca domestica, Tenebrio molitor, Baculum extradentatum, Morimus funereus), пужа (Helix pomatia) и сисара (Rattus sp., Meriones unguiculatus). Предвиђена су електрофизиолошка истраживања in vitro и in vivo, хистолошке и биохемијске анализе (параметри оксидативног стреса, концентрација нуклеотида, метаболизам гасова, активност ензима и рецептора), праћење развића и понашања код изабраних модел система. Ови резултати доприносе разумевању механизама магнеторецепције код еволутивно удаљених врста и разјашњењу да ли је биолошки одговор у присуству магнетних поља као екофизиолошког фактора јединствен или специфичан за врсту.

Експериментални аутоимунски енцефаломијелитис (ЕАЕ) у Dark Agouti (ДА) пацовима је један од модела мултипле склерозе, инфламаторне, аутоимунске болести централног нервног система током које долази до демијелинизације нервних влакана и неуродегенерације што за последицу има испољавање неуролошких дефицита. Мултипла склероза се у највећем броју пацијената испољава као релапсно-ремитентна, где током времена долази до смењивања фаза неуролошких испада и опоравка, а код значајног удела пацијената болест има и хронични прогресивни ток. За разлику од тога, ЕАЕ у ДА пацова је, приликом адекватног имунизационог протокола индукције, акутна и монофазна болест у којој пацови пролазе кроз јасно дефинисане фазе индукције, развоја, врхунца болести и потпуног опоравка. ДА пацови су након опоравка изузетно отпорни на поновне покушаје индукције ЕАЕ. Циљ овог пројекта је да се дефинишу ћелијске популације и молекулски механизми одговорни за опоравак и отпорност ДА пацова. Оваква сазнања би могла да се искористе у циљу редизајнирања постојећих и успостављања нових терапија за пацијенте оболеле од мултипле склерозе.

Циљ пројекта је испитивање ефеката агенаса из животне средине на важан физиолошки хомеостатски систем, имунски систем, код мишоликих глодара. Ћелијски и молекулски механизми имуномодулаторног потенцијала два ксенобиотика (кадмијума, широко распрострањеног загађивача спољашње средине, иантикоагуланта варфарина, који се користи за контролу бројности глодара) се испитују на лабораторијским сојевима сивог пацова (Rattus norvegicus). Утицај ових ксенобиотика на имунски систем се испитује анализом њиховог ефекта на базалне имунске функције као и у условима индукције имунског одговора. Посебан аспект представља испитивање ефекта ових ксенобиотика на резистенцију организма на опортунистичке инфекције, као што је инфекција гљивом Aspergillus fumigatus. Јединке сивог пацова из природних популација, због присуства великог броја паразита и различитих микробних инфекција, се сматрају природним имунобиолошким моделом корисним за испитивање одбрамбених механизама у условима вишеструке инфекције. Анализа основних параметара имунске функције, као и оштећења периферних ткива посредованих имунским ефекторским механизмима код јединки сивог пацова из природних популација и поређење са истим активностима код јединки неколико лабораторијских сојева пацова, даје увид у ефекат спољашње средине на имунски систем.

Посебну област истраживања представља проучавање регулације заштите од оксидационих оштећења аеробних организама у условима поремећене хомеостазе. У оквиру ових проучавања могу се издвојити три тематске целине:

1) Биомониторинг акватичних организама. Молекуларно физиолошки биомониторинг који се заснива на активности ензима антиоксидационог заштитног система као биохемијских биомаркера: супероксид-дисмутазе, каталазе, глутатион-пероксидазе, глутатион-редуктазе, глутатион-С-трансферазе, концентрације витамина Е, витамина Ц, глутатиона код аеробних организама је показао предност у односу на класичне методе еколошког и токсиколошког биомониторинг.

2) Токсикологија. Испитиваће се ефекти акутног и хроничног третмана прооксиданта кадмијума и цисплатина и протективна улога антиоксиданата: коензима Q10, витамина Ц и Е, селена и маслиновог уља на промене биохемијских биомаркера оксидационог стреса у крви и ткивима истар пацова.

3) Биомаркери и патофизиолошка стања. Проучаваће се ефекти естрадиола и његова улога у прееклампсији, процена оксидационих оштећења и антиоксидационог капацитета здравих ткива у одговору на терапијске дозе зрачења у терапији карцинома дојке, као и патогенеза гастроинтестиналних обољења.

Водоземци и гмизавци, групе са ограниченом способношћу миграције, везане за станишта и, услед тога, посебно осетљиве на промене животне средине, чест су објект истраживања еволуционе и конзервационе биологије. То се посебно односи на водоземце и гмизавце Балканског полуострва, које представља сложен рефугијални центар, са великим бројем таксона и високом ендемичношћу, који су резултат високе стопе алопатричких и парапатричких специјација и великог броја хибридних зона. У оквиру овог пројекта предвиђена су интегративна истраживања, у лабораторији и у природним популацијама, на групама које имају одлике модел-организама. У области еволуционе биологије, основни правци истраживања би обухватили: (1) анализе промена величине и облика сложених морфолошких целина током онтогеније и током еволуционе историје група, (2) истраживања еволуције животних историја, (3) студије филогеографске структуре различитих еволуционих линија, врста и комплекса врста, (4) анализе утицаја екогеографских фактора на распрострањење таксона, филогеографских линија и хибридних зона. У области конзервационе биологије, истраживања би ишла у правцу одређивања еволуционо и конзервационо значајних јединица, као и студија популационе екологије, чиме би се дошло до података релевантних за поставке стратегија очувања аутохтоних природних популација и врста.

Макроаутофагија (у даљем тексту аутофагија) је процес разградње унутарћелијских протеина у аутофаголизозомима који омогућава уклањање оштећених протеина, очување енергије и преживљавање у неповољним условима, односно доводи до смрти ћелије у случају неадекватне или претеране активације. Основни циљ пројекта је испитивање улоге аутофагије у регулацији терапијом индуковане смрти туморских ћелија. Присуство аутофагије и молекуларни механизми одговорни за њену индукцију се испитују у туморским ћелијама третираним различитим конвенционалним (нпр. цисплатин, таксол, цитарабин, идарубицин) или експерименталним антитуморским агенсима (нпр. метформин, статини, индометацин, азот моноксид, наночестице).

Сазревање сперматозоида до степена потентних, фертилно способних ћелија, сама фертилизација и развој ембриона in vivo и током in vitro фертилизације (ИВФ) су редокс сензитивни процеси. Реактивне врсте кисеоника и азота (енгл. reactive oxygen и nitrogen species, ROS и RNS), супероксид ањон радикал (O2•─) и азот оксид (NO), имају важну регулаторну улогу на нивоу свих ступњева фертилизације, иницијатори су капацитације и ефектори фертилизације.

Системи који продукују O 2•─ и •NO специфични су у репродуктивним ћелијама, њихова регулација такође. Без O2•─ и •NO нема новог живота, али се о механизмима редокс регулације током фертилизације недовољно зна.

Предмет изучавања овог пројекта су редокс зависни регулаторни механизми током хумане ИВФ. То укључује продукујуће системе за O 2•─ и •NO, место и количину њихове продукције, O2•─ и •NO зависне сигналне путеве током сазревања сперматозоида и развоја раног ембриона. Ови аспекти ће се изучавати у сперматозоидима са различитим патологијама (олигоспермија, тератоспермија..), уз тестирање могућег побољшања њиховог капацитивног и фертилизационог потенцијала специфичним природним и синтетским модулаторима O2•─ и •NO продукције. Код фрагментисаних преимплантационих ембриона фокус ће бити усмерен на степен фрагментације и специфичности бластомера и фрагмената.

Редокс регулација је фундаметални принцип контроле ћелијских процеса. Чврсто је спрегнута са енергетским метаболизмом. То захтева оркестрирану акцију од нивоа унутарћелијских органела до ткива и органа: бело и мрко масно ткиво, јетра, мишићи, панкреас, мозак. Редокс регулација енергетског метаболизма укључена је у одржање хомеостазе физиолошких стања која се карактеришу повећаним захтевима за енергијом: аклимација на ниску температуру, хибернација, као и бројних патолошких стања: дијабетес, гојазност, метаболички синдром.

У овом пројекту, у наведеним физиолошким и патофизиолошким стањима, са посебним акцентом на бело и мрко масно ткиво, испитиваће се одговор адипоцита на структурном, метаболичком и ендокрином нивоу у специфичним анималним моделима и хуманим студијама. Истраживања ће бити усмерена ка есенцијалним ћелијским процесима: пролиферацији и диференцијацији адипоцита, ћелијској смрти, митохондриогенези, оксидативној фосфорилацији и термогенези. Интеграција метаболичке контроле између адипозних ткива и неадипозних органа/ткива и одговор у њима, проучаваће се са фокусом на адипоцитокине и њихово аутокрино/паракрино и деловање као хормона.

Адреса

Булевар деспота Стефана 142
11060 Београд
Србија

Контакт

Телефон: +381 11 20 78 300
Факс: +381 11 27 61 433
Е-маил: ibiss@ibiss.bg.ac.rs

futer excellent