Wśród najważniejszych tematów badawczych podjętych w ostatnich latach jest identyfikacja małocząsteczkowych inhibitorów interleukiny 15. Zaburzenie mechanizmów regulujących ekspresję IL-15 prowadzące do jej nadprodukcji bezpośrednio przyczynia się do rozwoju procesów zapalnych, autoimmunologicznych (w tym łuszczycy), zakaźnych i nowotworowych. Ważnym wynikiem tych badań jest ujawnienie nieznanych dotychczas właściwości cefazoliny, znanego antybiotyku z grupy cefalosporyn, który w testach biologicznych wykazał bardzo silną aktywność inhibitora IL-15, a w testach klinicznych działanie przeciwłuszczycowe. Najważniejsze publikacje z tego tematu:
1) New, Low–Molecular Weight Chemical Compounds Inhibiting Biological Activity of Interleukin 15. Krzeczyński P., Dutkiewicz M., Zegrocka-Stendel O., Trzaskowski B., Koziak K. Molecules, 2023
2) The anti-inflammatory potential of cefazolin as common gamma chain cytokine inhibitor. Żyżyńska-Granica B, Trzaskowski B, Dutkiewicz M, Zegrocka-Stendel O, Machcińska M, Bocian K, Kowalewska M., Koziak K. Sci Rep 2020
3) Can topical cefazolin be a useful treatment for psoriasis? Kołt-Kamińska M., Koziak K., Dutkiewicz M., Zegrocka-Stendel O., Reich A. Forum Dermatologicum, 2020
4) Pharmacophore guided discovery of small-molecule interleukin 15 inhibitors. Żyżyńska-Granica B, Trzaskowski B, Niewieczerzał S, Filipek F, Zegrocka-Stendel O, Dutkiewicz M, Krzeczyński P, Kowalewska M, Koziak K. European Journal of Medicinal Chemistry 2017
Wśród pozostałych osiągnięć naukowych Zespołu wymienić należy ujawnienie molekularnych podstaw terapeutycznej skuteczności β-escyny i wykazanie korzyści terapeutycznych w nowych wskazaniach, m.in. w regeneracji mięśni szkieletowych, zwłaszcza wolno kurczących się, które charakteryzują się ograniczoną zdolnością do regeneracji i zazwyczaj po uszkodzeniu dochodzi do ich włóknienia. Z kolei udokumentowanie skuteczności β-escyny po podaniu zwierzętom z chirurgicznie wywołanym zespołem Parkesa Webera stwarza duże szanse na podjęcie zaawansowanych prób opracowania skutecznego leczenia farmakologicznego chorych z tym zespołem. Wyjątkowym narzędziem do takich badań jest opracowany przez Zespół pierwszy zwierzęcy model tej choroby. Najważniejsze publikacje z tego tematu:
1) Beneficial effects of β-escin on muscle regeneration in rat model of skeletal muscle injury. Sikorska M., Dutkiewicz M., Zegrocka-Stendel O., Kowalewska M., Grabowska I., Koziak K. Phytomedicine, 2021
2) Molecular mechanism for cellular response to β-escin and its therapeutic implications. Domanski D, Zegrocka-Stendel O, Perzanowska A, Dutkiewicz M, Kowalewska M, Grabowska I, Maciejko D, Fogtman A, Dadlez M, Koziak K. PLoS One 2016
3) Rat Model of Parkes Weber Syndrome. Bojakowski K, Janusz G, Grabowska I, Zegrocka-Stendel O, Surowiecka-Pastewka A, Kowalewska M, Maciejko D, Koziak K. PLoS One 2015
Do wyjątkowych osiągnięć zespołu Zakładu Biochemii i Żywienia należy też udokumentowanie detoksykacyjnych właściwości β-escyny. Wraz z zespołem Katedry i Kliniki Chorób Wewnętrznych, Pneumonologii i Alergologii wykazano, że lek ten zmniejsza toksyczność dymu tytoniowego. Dzięki zaawansowanym badaniom proteomicznym, genetycznym i biochemicznym ujawniono po raz pierwszy na świecie, że β-escyna chroni komórki nabłonka oddechowego przed cytotoksycznym działaniem ekstraktu z dymu papierosa prawdopodobnie dzięki nasileniu aktywności enzymatycznej i ekspresji mRNA kilku izoform dehydrogenazy aldehydowej (ALDH). Co ważne, β-escyna zapobiega hamowaniu ekspresji ALDH2 wywołanej działaniem dymu tytoniowego. Spadek aktywności ALDH2 jest zjawiskiem uznawanym za jeden z ważnych mechanizmów prowadzących m. in. do uszkodzeń DNA w wyniku ekspozycji na dym tytoniowy. W badaniu ujawniono, że w komórkach hodowanych w obecności β-escyny uszkodzeń DNA jest znacząco mniej.
Z kolei w badaniach przeprowadzonych w grupie ochotników palących papierosy wykazano, że po 7 dniach stosowania preparatu zawierającego escynę i aronię, w plwocinie indukowanej pobranej od badanych zmniejsza się liczba prozapalnych neutrofilów i rośnie aktywność antyoksydacyjna śliny. Dodatkowo, już po tak krótkiej interwencji zaobserwowano spadek stężenia IL-6 i IL-8. Prawdopodobnym mechanizmem prowadzącym do tych zmian jest zwiększenie aktywności dehydrogenazy aldehydowej obserwowane zarówno in vitro, jak i w komórkach PBMC pobranych od uczestników badania. Najważniejsze publikacje z tego tematu:
1) β-escin activates ALDH and prevents cigarette smoke-induced cell death. Sołtysiak M, Paplińska-Goryca M, Misiukiewicz-Stępień P, Wójtowicz P, Dutkiewicz M, Zegrocka-Stendel O, Sikorska M, Dymkowska D, Turos-Korgul L, Krenke R, Koziak K. Biomed Pharm 2024
2) β-Escin and Chokeberry Fruit Extract Supplementation in Smokers as Potential anti-Inflammatory Protection—a Pilot Proof-of-Concept Study. Sołtysiak M, Koziak K, Dutkiewicz M, Zegrocka-Stendel O, Misiukiewicz-Stępień P, Krenke R, Paplińska-Goryca M. J Med Food, 2024