Katedra anatómie, histológie a fyziológie

Vedecko-výskumná činnosť

Ústav anatómie

Regeneračná medicína patrí k dynamickým oblastiam modernej ortopedickej terapie, čo vedie k potrebe zapojenia sa vedeckých tímov na riešení problematiky liečby traumatického poškodenia chrupkového a kostného tkaniva. Ústav anatómie UVLF v Košiciach sa zaoberá komplexným in vivo predklinickým testovaním nových typov biomateriálov vyvinutých v spolupráci s kolektívom Ústavu materiálového výskumu SAV. Vzájomné prepojenie univerzitného a akademického výskumu umožnilo synergicky doplniť a urýchliť vývoj biomateriálov v danej oblasti v regióne Košíc, výsledkom čoho sú materiály, ktoré je možné svojou funkčnosťou zaradiť medzi špičkové,  minimálne v európskom meradle. Predbežné výsledky na in vitroex ovo úrovni potvrdili bezpečnosť a biokompatibilitu vyvinutých biomateriálov. V súčasnosti prebiehajú predklinické predbežné štúdie na in vivo modeloch veľkých zvierat, ktoré potvrdzujú efektívnosť a účinnosť liečby rozsiahlejších defektov chrupkového tkaniva, aplikáciou pórovitých biolopymérných kompozitných systémov. Cieľom spolupráce je výrazne urýchliť hojenie defektov kĺbovej chrupky s kompletným vyhojením a tvorbou kvalitatívne porovnateľného chrupkového tkaniva a subchondrálnej kosti v porovnaní s okolitým, pôvodným tkanivom. Výsledky prispievajú k najnovším poznatkom regenerácie chrupkového a kostného tkaniva, s následnou aplikáciou vyvinutých a funkčných biomateriálov v klinickej praxi veterinárnej a humánnej medicíny.

Ústav anatómie v spolupráci s Klinikou malých zvierat Neuroimunologickým ústavom SAV v Bratislave rieši  vysoko aktuálny problém regenerácie centrálneho nervového systému (CNS). V posledných rokoch sa pre štúdium rôznych neurodegeneratívnych ochorení stali žiadaným animálnym modelom aj domáce zvieratá, predovšetkým psy a mačky. Rôzne neurologické ochorenia (traumy  CNS, neurodegenerácie spôsobené starnutím a iné) sú predmetom možnej bunkovej terapie. Našim spoločným cieľom je testovať vhodnosť bunkovej terapie a ich produktov v in vitro podmienkach a následne  u  selektovaných klinických pacientov.

Sledovanie neurodegeneratívnych ochorení súvisí tiež so sledovaním komunikácie subarachnoidálneho priestoru s extrakraniálnymi zložkami lymfatického systému. V súčasnosti sa kolektív ústavu anatómie zameriava na determináciu funkcie dura mater v lymfatickej drenáži cerebrospinálneho moku, prostredníctvom novoobjavených vaskulárnych štruktúr. Aplikácia špecifických markerov do cisterna magna umožní kvalifikovať drenážnu schopnosť dura mater. Výsledky kvantifikačného vyhodnotenia v pozitívnych lymfatických štruktúrach sú porovnávané s výsledkami v skupine experimentálnych zvierat (transgénne potkany s neurodegeneratívnymi zmenami). Cieľom tejto časti štúdie je prispieť k objasneniu morfologického prepojenia medzi CNS a lymfatickým systémom, za fyziologických podmienok ako aj v prípade závažných neurodegenaratívnych zmien.

Zameranie ústavu je orientované aj na štúdium cievneho systému laboratórnych zvierat. Vzhľadom na vysokú morfologickú variabilitu cievneho systému s rôznou prevalenciou v jednotlivých oblastiach tela a s  eventualitou výskytu anastomóz a alternatívnych ciest,  sledujeme usporiadanie cievneho systému s  dôrazom na anatomické variácie, komunikáciu žíl, zmeny v existencii a pozícii ciev, formovaní spoločných vetiev a analýzu vzájomných cievnych vzťahov. Porovnávame anatomickú kontinuitu cievneho systému laboratórnych zvierat a ľudí, pretože progres v humánnej klinickej praxi je sprevádzaný podobnými procedúrami v experimentálnej oblasti a laboratórne zvieratá sú dôležitým modelom novodobých klinických štúdií. Naše výsledky poukazujú na možné alternatívne cesty cievneho systému orgánov (mozog, srdce, pečeň), ktoré zohrávajú kľúčovú úlohu v experimentoch vyžadujúcich ligáciu ciev alebo dodanie trombogénnych materiálov v tých štúdiách, ktoré navodzujú ischémiu orgánov, venózne infarkty alebo indikujú obštrukcie, a ktorých  úspech je limitovaný anastomotickou organizáciou a vzájomnou komunikáciou cievneho systému. Podobne aj v oblastiach, kde cievny systém predstavuje potenciálnu cestu pre cielenú aplikáciu kmeňových buniek, vektorov pre génovú transfekciu, angiogenetických rastových faktorov, alebo protektívnych reagentov. Jedným z kľúčových faktorov pre vykonanie napr.  úspešných transplantácií, je udržanie rovnováhy medzi krvným zásobovaním a venóznou drenážou transplantátu. Ak nedôjde k lokalizácii a rekonštrukcii všetkých ciev, dochádza k poruchám krvného obehu, nemožnosti zachovania vitality segmentu, následnému zlyhaniu orgánu a samotného experimentu. Identifikáciou rizikových oblastí je preto možné zabrániť deštrukcii cievneho systému a z toho dôvodu tieto poznatky predstavujú dôležitý faktor pri ochrane parenchýmu jednotlivých orgánov.

Národná a medzinárodná spolupráca
Ústav materiálového výskumu SAV v Košiciach
Katedra biomedicínskeho inžinierstva a merania, TUKE v Košiciach
Neuroimmunologický ústav SAV v Bratislave
Katedra fyziológie živočíchov, SPU v Nitre
Anatomický ústav, 1. Lékařská fakulta Univerzity Karlovy, Praha (ČR)
Ústav fyziologie, Akademie věd České republiky, Praha (ČR)
Avram and Stella Goldstein-Goren Department of Biotechnology Engineering, Ben-Gurion University of the Negev, Beer Sheva (Izrael)
Laboratoire Protéomique, Réponse Inflammatoire et Spectrométrie de Masse (PRISM), Université Lille, (Francúzsko)
Netherlands Institute for Neuroscience, Amsterdam (Holandsko)
Katedra hodowli zwierzat futerkowych i lowiectwa, Faculty of Veterinary Medicine, University of Warmia and Mazury in Olsztyn (Poľsko)

Projekty

Štrukturálne projekty
OP Výskum a vývoj; Kód ITMS projektu č. 26220220032
„Pokročilé implantáty s naočkovanými kmeňovými bunkami na regeneráciu a rekonštrukciu tvrdých tkanív“ Roky riešenia: 2010-2012

OP Výskum a vývoj; Kód ITMS projektu č. 26220120066
„Centrum excelentnosti biomedicínskych technológií“ Roky riešenia: 2010-2015

Aktuálne projekty

1.  Grant APVV-15-0613: Štúdium funkčných bio-implantátov a bunková terapia pre regeneráciu CNS. Study of functional bio-implants and stem cells for CNS regeneration (2016-2020).
(Neuroimunologický ústav a UVLF – doc. MVDr. Dáša Čížková, DrSc., MVDr. Aladár Maďari, PhD.)

2.  Grant VEGA č. 1/0571/17: Morfologická identifikácia prepojenia CNS s extrakraniálnymi zložkami lymfatického systému za fyziologických a patologických podmienok
(zodpovedný riešiteľ: MVDr. Marcela Maloveská, PhD.)

3.  Grant VEGA č. 1/0046/16: CAM-alternatívny zvierací model pre štúdium biomateriálov
(zodpovedný riešiteľ: doc. MVDr. Eva Petrovová, PhD.)

4.  Grant KEGA č. 013UVLF-4/2017: Aplikácia progresívnych zobrazovacích technológií do edukačného procesu anatómie pre zvýšenie efektivity výuky a podporu integrácie s praxou
(zodpovedný riešiteľ: MVDr. Lenka Krešáková, PhD.)

5.  Grant KEGA č. 008UVLF-4/2016: Implementácia interaktívneho vzdelávania v praktickej výučbe anatómie v študijnom programe Farmácia
(zodpovedný riešiteľ: MVDr. Katarína Vdoviaková, PhD.)

Ústav fyziológie

Výskumná činnosť Ústavu fyziológie je zameraná na sledovanie vplyvu aplikácie naturálnych aditív na moduláciu metabolických a reprodukčných procesov zvierat a na výskum toxikologických účinkov a pôsobenie hadích jedov na organizmus.

Grantové úlohy riešené na ústave:
- Štúdium vplyvu rastlín rooibos a yukka na ovariálne funkcie a metabolizmus hospodárskych zvierat, VEGA MŠ SR 1/0613/13
- Modulácia metabolických procesov prasiat pomocou probiotických mikroorganizmov a polynenasýtených mastných kyselín (PNMK), VEGA MŠ SR, č.1/0706/12
- Porovnanie dvoch geograficky rozdielnych populácií druhu Vretenica severská (Vipera berus) s aspektom na ich anatómiu, morfometriu jedového aparátu, ekológiu a význam ako potencionálnych hostiteľov ektoparazitov a nimi prenášaných patogénov, VEGA MŠ SR, č.1/0579/12.                                                                                                                                  
- Moderná forma výučby a inovácia študijného predmetu "Základy fyziológie" pre kynológov, KEGA č. 006-4/2015

Ústav histológie a embryológie

  Vedecko-výskumná činnosť Ústavu histológie a embryológie je orientovaná na štúdium vplyvu rozličných xenobiotík na štruktúru orgánov rôznych druhov zvierat. V súčasnosti sa zameriava na sledovanie  morfologických zmien u dospelých a juvenilných potkanov, ktoré vznikajú vplyvom elektromagnetického žiarenia. Sledovanie prebieha na úrovni svetelnej a transmisnej elektrónovej mikroskopie, ktoré sú doplnené viacerými histochemickými metódami. Ústav v rámci vedecko-výskumnej činnosti spolupracuje s Neurobiologickým ústavom SAV v Košiciach a podieľa sa na riešení výskumných úloh zameraných na štúdium elektromagnetického žiarenia na neurogenézu.

  Členovia ústavu sa v rámci riešenia KEGA projektu podieľajú na príprave učebného materiálu a modernizácie výučby pre ŠP Kynológia.

Grantové úlohy riešené na ústave:
- VEGA 1/0214/15 „Vplyv elektromagnetickej radiácie na štruktúru niektorých orgánov pohlavne nedospelých potkanov“
- VEGA 1/0037/12 „Vplyv elektromagnetickej radiácie na neurogenézu a štruktúru semenníkov potkana“
- VEGA 1/0334/09 „Vplyv dlhodobej simulovanej mikrogravitácie na štruktúru niektorých tkanív a orgánov japonskej prepelice“
- KEGA č. 007UVLF-4/2014 „Využitie e-learningu vo výučbe študijného predmetu Základy morfológie - histológia pre kynológov“