Katarzyna Jodko Piórecka Wykształcenie od 02.2009 Wydział Chemii Uniwersytetu Warszawskiego studia doktoranckie w ramach programu Międzynarodowe Projekty Doktoranckie Fundacji na Rzecz Nauki Polskiej, temat pracy: Badanie wpływu katecholamin na kinetykę peroksydacji lipidów (promotor: dr hab. Grzegorz Litwinienko, Pracownia Fizykochemicznych Podstaw Technologii Chemicznej) 10.2003 07.2008 Międzywydziałowe Centrum Biotechnologii Politechniki Warszawskiej jednolite studia magisterskie według Indywidualnego Toku Studiów, specjalność: biotechnologia przemysłowa, praca magisterska Wytwarzanie nano i mikrocząstek krzemionki do celów biologicznych (promotor: prof. dr hab. Jerzy Bałdyga, Zakład Mechaniki Technicznej i Dynamiki Procesowej) 10.2005 07.2007 Wydział Biologii Uniwersytetu Warszawskiego studia licencjackie na kierunku biologia, praca licencjacka Próba otrzymania kowalencyjnych dimerów peptydu Aβ1 40 w reakcji z jonami miedzi Cu 2+ (promotor: prof. dr hab. Michał Dadlez, Instytut Genetyki i Biotechnologii) 09.1999 06.2003 II Liceum Ogólnokształcące im. Stefana Batorego w Warszawie Staże naukowe 01.2011 09.2011 Memphys Center for Biomembrane Physics, University of Southern Denmark, Dania staż naukowy w ramach programu Międzynarodowe Projekty Doktoranckie 10.2007 02.2008 Laboratory of Cell Genetics, Vrije Universiteit Brussel, Belgia wyjazd w ramach programu LLP Erasmus.
08.2006 10.2006 Środowiskowe Laboratorium Spektrometrii Masowej, Instytut Biochemii i Biofizyki PAN Nagrody i wyróżnienia naukowe 2011 Stypendium w ramach projektu Nowoczesny Uniwersytet 2009 Mazowieckie Stypendium Doktoranckie 2009 Stypendium doktoranckie w programie Międzynarodowe Projekty Doktoranckie, FNP 2008 Dyplom ukończenia studiów magisterskich summa cum laude, Politechnika Warszawska 2007/2008 Stypendium Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego za osiągnięcia w nauce 2007 Dyplom ukończenia studiów licencjackich summa cum laude, Uniwersytet Warszawski 2003 Nagroda im. Juliusza Łukasiewicza za wybitne osiągnięcia w dziedzinie nauk ścisłych 2003 Finalistka IX Konkurs Fizycznego Kuratorium Oświaty w Warszawie i Wydziału Fizyki PW Popularyzacja nauki Udział w pokazach na XIII i XIV Festiwalu Nauki oraz XIII Pikniku Naukowym Polskiego Radia i Centrum Nauki Kopernik; zajęcia z podopiecznymi Krajowego Funduszu na Rzecz Dzieci; organizacja wykładów i zajęć laboratoryjnych dla uczniów szkoły średniej. Działalność dydaktyczna Zajęcia laboratoryjne na pracowni Technologii Chemicznej; autorstwo skryptu do ćwiczeń studenckich ( Biokatalizatory i ich zastosowanie w przemyśle ); opieka nad następującymi pracami dyplomowymi: Anna Jasińska Kwas askorbinowy i α tokoferol drobnocząsteczkowe antyoksydanty w terapii miażdżycy Barbara Żyżyńska Wpływ rozpuszczalnego w wodzie analogu tokoferolu, Troloxu, oraz kwasu askorbinowego na proces utleniania emulsji fosfolipidowej Kamila Chachaj Aktywność antyoksydacyjna i synergistyczna melatoniny w procesie peroksydacji emulsji lipidowej
Działalność samorządowa: od 12.2010 Wydziałowa Rada Doktorantów Wydziału Chemii od 12.2011 przewodnicząca Rady Doktorantów i delegatka do Rady Wydziału Chemii UW 01.2004 01.2007 Wydziałowa Rada Samorządu Studentów MCB PW 2005 przewodnicząca Rady, 2004 2006 delegatka do Parlamentu Studentów PW, 2005 2008 członkini Rady Naukowej MCB PW Publikacje 1. P. Ziaja, K. Jodko Piórecka, R. Kuźmicz, G. Litwinienko Calix[4]pyrogallolarenes as novel high temperature inhibitors of oxidative degradation of polymers, Polym. Chem., 2012, 3 (1), 93 2. Publikacja przeglądowa napisana na zaproszenie prof. dr. hab. Grzegorza Bartosza, redaktora numeru specjalnego "Postępów Biochemii Reaktywne pochodne tlenu, stres oksydacyjny, antyoksydanty": K. Jodko Piórecka, G. Litwinienko Stres oksydacyjny w chorobach neurodegeneracyjnych potencjalne właściwości antyoksydacyjne katecholamin, Postępy Biochemii 53(3), 2010, 248 3. K. Jodko, E. Kowalewska, B. Sikora, G. Litwinienko Studies on the synergistic effects of PMHC (an analogue of vitamin E) and selected catecholamines in the context of neurodegenerative diseases, Free Radic Res 43 (S1), 2009, 58 4. E. Kowalewska, K. Jodko, I. Stasczak, G. Litwinienko Antioxidant synergy between silybin, dehydrosilybin and analogue of vitamin E, Free Radic Res 43 (S1), 2009, 58 Konferencje Komunikaty ustne 1. K. Jodko Piórecka Biomembrane interactions of catecholamines and an α tocopherol analogue: Significance for their antioxidant activity IIIrd Microsymposium of the International Scholarship Program for Graduate Studies in Faculty of Chemistry, Łochów, 06.10 08.10.2011
2. E. Kowalewska, K. Jodko Piórecka, G. Litwinienko Working together or against? On the synergism between antioxidants, 9 th Euro Fed Lipid Congress, Rotterdam, 18 22.09.2011 3. K. Jodko Piórecka, B. Klösgen, G. Litwinienko Inhibition of membrane peroxidation on the synergistic effect of dopamine and an α tocopherol analogue, 43 rd IUPAC World Chemistry Congress, Puerto Rico, 30.07 07.08.2011 4. K. Jodko Piórecka The art of war: on the antioxidant defense system in the brain", 6 th Annual Biophysics PhD Meeting, Holbæk, Dania, 25.05 27.05.2011 5. K. Jodko Piórecka Antioxidant properties of catechols and catecholamines", MEMPHYS meeting, Odense, Dania, 01.02.2011 6. K. Jodko Piórecka Antioxidant properties of catechols and catecholamines in the process of lipid peroxidation (Solvent effect and ph influence on the antioxidant properties of catechols and catecholamines), IInd Microsymposium of the International Scholarship Program for Graduate Studies in Faculty of Chemistry, Kazimierz Dolny, 08.10 10.10.2010 7. K. Jodko Catecholamines and oxidative stress a free radical basis of neurodegenerative diseases, Ist Microsymposium of the International Scholarship Program for Graduate Studies in Faculty of Chemistry, Warszawa, 29.09.2009 8. K. Jodko, E. Kowalewska, B. Sikora, G. Litwinienko Studies on the synergistic effects of PMHC (an analogue of vitamin E) and selected catecholamines in the context of neurodegenerative diseases, Satellite Symposium on Vitamin E, Society for Free Radicals Research Europe Meeting 2009, Włochy, 26.08 29.08.2009 9. E. Kowalewska, K. Jodko, I. Staśczak, G. Litwinienko Antioxidant Synergy Between Silybin, Dehydrosilybin and Analogue of Vitamin E, Satellite Symposium on Vitamin E, Society for Free Radicals Research Europe Meeting 2009, Włochy, 26.08 29.08.2009 Plakaty 1. K. Jodko Piórecka, G.Litwinienko Solvent effects and ph influence on antioxidant properties of catechols and catecholamines, Gordon Research Conference: Oxygen Radicals, USA, 05.02 10.02.2012 2. E. Kowalewska, K. Jodko, G. Litwinienko Antioxidant synergy between vitamin E and some phenols and enols at various ph levels, EUCHEM Conference on Organic Free Radicals, Włochy, 28.06 02.07.2010 3. K. Jodko, P. Ziaja, G. Litwinienko Solvent effects and ph influence on antioxidant properties of catechols in homo and heterogeneous systems, EUCHEM Conference on Organic Free Radicals, Włochy, 28.06 02.07.2010
4. K. Jodko Neurotransmitters, biomembranes and oxidative stress a free radical basis of neurodegenerative diseases, Physics 2 Life a workshop and school in biological physics, Weizmann Insitute of Science, Izrael, 23.05 27.05.2010 5. Jasińska, B. Żyżyńska, K. Jodko Piórecka, G. Litwinienko Kwas askorbinowy i α tokoferol drobnocząsteczkowe antyoksydanty w terapii miażdżycy, ChemSession 10 VII Warszawskie Seminarium Doktorantów Chemików, Warszawa, 14.05.2010 6. K. Chachaj, K. Jodko, G. Litwinienko Aktywność antyoksydacyjna i synergistyczna melatoniny w procesie peroksydacji emulsji lipidowej, ChemSession 09 VI Warszawskie Seminarium Doktorantów Chemików, Warszawa, 15.05.2009 7. K. Chachaj, K. Jodko, G. Litwinienko Studies on the synergistic effects of melatonin and other water and lipid soluble antioxidants, Baltchem 2009 Międzynarodowa Konferencja Młodych Chemików, Warszawa, 02.04 05.04.2009 8. K. Jodko, M. Jasińska, J. Bałdyga Otrzymywanie nanocząstek krzemionkowych z przesyconych roztworów krzemianu sodu, 51 Zjazd Polskiego Towarzystwa Chemicznego, Opole, 07.09 11.09.2008 9. V. Mommaerts, K. Jodko, L. Thomassen, M. Kirsch Volders, G. Smagghe Assessment of Ludox nanoparticles in the bumblebee Bombus terrestris, SETAC Europe 18 th Annual Meeting, Warszawa, 25.05 29.05.2008 10. E. Sitkiewicz, K. Jodko Studies of the A peptide oligomers stability factors, II Polski Kongres Genetyki, Warszawa, 18.09 20.09.2007 Opis projektu badawczego Celem projektu doktoranckiego Badanie wpływu katecholamin na kinetykę peroksydacji lipidów badań jest wyznaczenie aktywności antyoksydacyjnej neuroprzekaźników katecholaminowych i ich potencjalnej roli w zapobieganiu progresji chorób neurodegeneracyjnych. Procesy wolnorodnikowe zachodzące z udziałem biocząsteczek w warunkach stresu oksydacyjnego są od dawna wymieniane jako jedna z głównych przyczyn śmierci komórek nerwowych w chorobach neurodegeneracyjnych. Odkładane w postaci złogów amyloidowych nieprawidłowo sfałdowane: peptyd Aβ (w chorobie Alzheimera), α synukleina (w chorobie Parkinsona) czy dysmutaza ponadtlenkowa (w stwardnieniu zanikowym bocznym) mogą wiązać jony metali przejściowych i katalizować wytwarzanie rodników lub prekursorów rodnikowych tzw. reaktywnych form tlenu (RFT). Niekontrolowany wzrost stężenia RFT prowadzi do śmierci neuronów, czego konsekwencją
jest lokalny spadek stężenia neuroprzekaźników katecholaminowych, które są uwalniane w synapsach. Zmniejszenie stężenia katecholamin (i wzrost stężenia produktów ich reakcji z rodnikami) może z kolei powodować przyspieszenie procesów neurodegeneracyjnych. Dokładne dane literaturowe na temat roli katecholamin i stresu oksydacyjnego w rozwoju chorób neurodegeneracyjnych zostały opisane w pracy przeglądowej (Jodko Piórecka K., Litwinienko G. Postępy Biochemii 2010, 53, 248 259). Mimo wskazania bezpośredniego związku pomiędzy wzrostem poziomu stresu oksydacyjnego i dramatycznym spadkiem stężenia neuroprzekaźników katecholaminowych, w literaturze brak jest ilościowego opisu reakcji rodnikowych, w których uczestniczą katecholaminy. Chociaż wiele prac badawczych wskazuje na antyoksydacyjne właściwości katecholamin, wciąż nie zaproponowano mechanizmu, według którego te związki neutralizują wolne rodniki. Brakuje również opracowania zawierającego ilościowy opis parametrów wpływających na ich aktywność. Celem mojego projektu jest uzupełnienie tej ewidentnej luki poprzez badania prowadzone w oparciu o najnowsze koncepcje dotyczące mechanizmów reakcji rodnikowych (w tym nowo zaproponowane mechanizmy reakcji rodnikowych Proton Coupled Electron Transfer i Sequential Proton Loss Electron Transfer). Moje badania doprowadzą do poznania mechanizmu działania katecholamin w modelowych układach heterogenicznych (kontrolowana peroksydacja zemulgowanych lipidów oraz analogów lipidowych w środowisku dwuwarstwy lipidowej) z uwzględnieniem efektów synergistycznych (oddziaływanie z analogiem α tokoferolu). Oprócz parametrów kinetycznych reakcji katecholamin z wolnymi rodnikami peroksylowymi, zostanie określone oddziaływanie tych związków z modelowymi błonami lipidowymi (przy pomocy metod mikrokalorymetrycznych: Skaningowej Kalorymetrii Różnicowej, DSC, i Izotermicznego Miareczkowania Kalorymetrycznego, ITC). Stopień oddziaływania katecholamin z błonami lipidowymi wpływa na lokalizację tych związków i ich dostępność do reakcji z wolnymi rodnikami. Wyniki, otrzymane w prostych układach modelowych, zostaną zinterpretowane w świetle aktualnej wiedzy o procesach molekularnych prowadzących do rozwoju chorób neurodegeneracyjnych co umożliwi lepsze zrozumienie roli katecholamin w zapobieganiu progresji tych schorzeń. Moje badania doprowadzą do ilościowego opisu właściwości antyoksydacyjnych katecholamin, z uwzględnieniem wpływu lokalizacji tych związków względem błon lipidowych oraz obecności ko antyoksydantów. Eksperymenty mają charakter badań podstawowych, a ich wyniki bezpośrednio przyczynią się do zdobycia nowej wiedzy o molekularnych mechanizmach prowadzących do rozwoju chorób neurodegeneracyjnych.
Obok niewątpliwej wartości poznawczej, projekt charakteryzuje się również dużym potencjałem aplikacyjnym. Pomysł testowania złożonych układów antyoksydantów (katecholaminy + analog tokoferolu) jest odpowiedzią na pojawiające się w literaturze naukowej doniesienia o toksycznym działaniu wysokich stężeń katecholamin na linie komórkowe, co może być wynikiem akumulacji produktów oksydacji tych związków w tkance nerwowej. Skuteczna terapia z zastosowaniem katecholamin będzie możliwa dopiero wtedy, gdy dobrane zostaną substancje regenerujące katecholaminy, a tym samym zapobiegające powstawaniu toksycznych produktów ich utleniania. Rezultaty badań przyczynią się do zaproponowania optymalnego układu antyoksydantów złożonego z katecholamin i związków mogących je regenerować, który będzie długotrwale obniżał poziom stresu oksydacyjnego. Uważam, że wyjaśnienie mechanizmów reakcji rodnikowych, jakim ulegają katecholaminy to pierwszy krok w kierunku znalezienia skutecznej terapii chorób neurodegeneracyjnych.