Videoprehliadka
Prezrite si videoprehliadku nášho laboratória funkčných vyšetrení kardiovaskulárneho, nervového a dýchacieho systému.
Laboratórium rozvíja svoje vedecko-výskumné aktivity v troch hlavných smeroch: výskum autonómnej nervovej regulácie, psychofyziologický výskum a experimentálna respirológia.
Skupina pre výskum autonómnej nervovej regulácie sa zaoberá skúmaním zložitých vzťahov medzi aktivitou autonómneho nervového systému (ANS) a patogenézou kardiovaskulárnych komplikácií. Tieto vzťahy študuje u probandov v rôznych vekových kategóriách od novorodencov cez adolescentov a mladých dospelých až po seniorov, a to zdravých alebo s metabolickými poruchami (podváhou, nadváhou, obezitou), ochoreniami nervového systému (Parkinsonova choroba) a ďalšími patologickými stavmi. Stav autonómneho nervového systému je v našom laboratóriu hodnotený pomocou analýzy oscilácií frekvencie srdca, tlaku krvi, vývrhového objemu srdca, periférnej vaskulárnej rezistencie a ďalších biosignálov a ich vzájomných vzťahov v ľahu a počas fyziologickej záťaže (napr. pasívny ortostatický test, test mentálnej aritmetiky). Pre lepšiu charakterizáciu stavu pacienta sa ďalej hodnotia: arteriálna tuhosť, funkcia endotelu ciev, úroveň metabolického obratu a zloženie tela pacienta. Tento prístup umožňuje presnejšie charakterizovať zmeny aktivity ANS spojené s rôznymi rizikovými faktormi vzniku kardiovaskulárnych ochorení a v budúcnosti môže prispieť k včasnému terapeutickému ovplyvneniu a oddialeniu rozvoja závažných komplikácií, ako sú infarkt myokardu, ateroskleróza a mnohé ďalšie.
Psychofyziologická skupina sa zameriava na sledovanie komplexného stresového profilu počas rôznych stresorov (emočný, kognitívny, fyziologický) využitím hodnotenia autonómnej charakteristiky biosignálov (frekvencia srdca, tlak krvi, elektrodermálna aktivita, priemer zrenice a ďalších); aplikáciu získaných poznatkov v klinickej praxi – diagnostika najvčasnejších zmien autonómnej dysregulácie v súvislosti s osobnostnou charakteristikou s cieľom vyhľadania neinvazívnych biomarkerov pre detekciu rizikových skupín a klinicky asymptomatických a latentných zmien súvisiacich so stanovením kardiovaskulárneho rizika pri stresovo podmienených, psychosomatických a psychických ochoreniach. Priame sledovanie a aplikácia personalizovaných terapeutických modulov na základe biologickej a neuro-kognitívnej spätnej väzby s cieľom úpravy reverzibilných funkčných porúch autonómnej dysregulácie, znižovania kardiovaskulárneho a iného zdravotného rizika a zásadným spôsobom následného ovplyvnenia adaptability a flexibility vrátane „coping“ mechanizmov počas pôsobenia stresových situácií a záťaže v bežnom fungovaní. Tento prístup je prelomový v detekcii potenciálnych biomarkerov a následnej personalizovanej terapii.
Hlavné zameranie skupiny spočíva v modelovaní respiračných ochorení súvisiacich prevažne s poruchou funkcie pľúcneho surfaktantu. Získavajú sa poznatky z patofyziológie akútneho poškodenia pľúc rôznej etiológie, ktoré je charakterizované neprimeranou zápalovou reakciou, edémom, inaktiváciou pľúcneho surfaktantu a následným zhoršením ventilačno-perfúznych vzťahov. Záujem sa sústreďuje aj na predklinické testovanie inovatívnych terapeutických postupov s využitím laboratórnych zvierat, tkanív a bunkových kultúr, čo môže prispieť k úspešnejšej liečbe akútneho poškodenia pľúc.
1. Skupina pre výskum autonómnej nervovej regulácie
Skupina je vybavená modernými neinvazívnymi meracími zariadeniami. Základný set na snímanie biosignálov pre hodnotenie regulácie kardiovaskulárneho systému autonómnym nervovým systémom pozostáva z prístrojov Finometer (FMS) a Nexfin (Edwards Lifesciences), ktoré slúžia na neinvazívne kontinuálne snímanie tlaku krvi pri každom údere srdca pomocou tzv. volume-clamp metódy, EKG Cardiofax 9620M (Nihon Cohden) na monitorovanie elektrickej aktivity srdca, RespiTrace (NIMS) na neinvazívne snímanie dýchania pomocou impedančnej metódy s použitím hrudného a brušného pásu a impedančného kardiografu CardioScreen 2000 (Medis) na neinvazívne monitorovanie viacerých parametrov súvisiacich s čerpacou funkciou srdca (systolický vývrhový objem, systolické časové intervaly, atď.) Ďalšie zariadenia sa používajú na charakterizáciu arteriálnej tuhosti – VaSera VS-1500N (Fukuda Denshi), endotelovej dysfunkcie – EndoPAT 2000 (Itamar Medical), stanovenie bazálneho metabolizmu – MedGem (Microlife) a analýzu zloženia tela pacienta – InBody J10 (Biospace).
2. Psychofyziologická skupina
Skupina využíva prístroje pre neinvazívne snímanie kontinuálnych biosignálov (EKG (BTL; Polar V8), tlak krvi (Finometer, Finapres medical systems), elektrodermálna aktivita, dýchanie, periférna teplota (Flex Comp Infinity, Thought Technology), pupilometria (Neuroptics PLR200), očné pohyby (Eyetracking, Pupil Labs)) a analýzu zloženia tela (InBody 120). Komplexné snímanie a hodnotenie biomarkerov pomáha pri odhaľovaní včasných zmien, ktoré môžu byť spojené so vznikom/rozvojom kardiovaskulárnych a iných ochorení.
3. Experimentálna respirológia
Skupina disponuje prístrojom na testovanie funkčnosti pľúcnych surfaktantov in vitro, kde imituje správanie pľúcnych mechúrikov – Surfaktometer na princípe pulzujúcej bubliny (General Transco) a kompletnou infraštruktúrou pre akútne experimenty: ventilátory – Aura V (Chirana), SLE5000 (SLE), Inspira ASV (Harvard Apparatus) na umelé pľúcne ventilovanie; sústava ADInstruments – LabChart, Spirometer, Bridge Amp, Animal Bio Amp na monitoring a analýzu vitálnych funkcií peroperačne; RAPIDLab TM348EX (Siemens) na meranie krvných plynov a parametrov acidobázickej rovnováhy; veterinárny hematologický analyzátor XT-2000i (Sysmex) na analýzu krvného obrazu.
R2 projekt – 09I03-03-V04-00201: Zmeny kardiovaskulárnej regulácie u pacientov vo včasnej fáze Parkinsonovej choroby.
(Zodp. riešiteľka: Ing. Jana Čerňanová Krohová, PhD.)
R2 projekt – 09I03-03-V04-00209: Kombinácia protizápalovej a antioxidačnej terapie so surfaktantom zmierňuje ventilátorom a hyperoxiou vyvolané poškodenie pľúc u nezrelých králikov.
(Zodp. riešiteľka: RNDr. Petra Košútová, PhD.)
VEGA 1/0048/24: Zmeny autonómnej regulácie vo vzťahu k neurobiologickým dimenziám osobnosti v odpovedi na emočný stres – možný patomechanizmus v trajektórii subklinickej depresie a klinicky manifestnej depresívnej poruchy v adolescentnom veku?
(Zodp. riešiteľka: MUDr. Nikola Ferencová, PhD.)
VEGA 1/0004/21: Syntetický surfaktant s analógmi surfaktantových proteínov SP-B a SP-C a protizápalová terapia v experimentálnom syndróme akútnej respiračnej tiesne (ARDS).
(Zodp. riešiteľ: RNDr. Pavol Mikolka, PhD.)
VEGA 1/0190/20: Elektrodermálna aktivita ako index sympatikovej regulácie/dysregulácie – analýza pomocou komplexných matematických metód vo vzťahu k vybraným ochoreniam.
(Zodp. riešiteľka: Ing. Zuzana Višňovcová, PhD.)
VEGA 1/0200/19: Neinvazívne hodnotenie včasných aterosklerotických zmien v súvislosti s obezitou.
(Zodp. riešiteľka: Ing. Barbora Czippelová, PhD.)
Turianikova Z, Cernanova Krohova J, Czippelova B, Matuskova L, Mazgutova N, Mikolka P, Nemcova N, Kuricova M, Javorka M. Breathing pattern and its variability in young individuals with obesity. J Physiol Pharmacol. 2025; 76(1). doi: 10.26402/jpp.2025.1.05
Czippelová B, Nováková S, Šarlinová M, Baranovičová E, Urbanová A, Turianiková Z, Čerňanová Krohová J., Halašová E, Škovierová H. Impact of breath sample collection method and length of storage of breath samples in Tedlar bags on the level of selected volatiles assessed using gas chromatography-ion mobility spectrometry (GC-IMS). J. Breath Res. 2024; 18(3): 036004. doi: 10.1088/1752-7163/ad4736
Hanusrichterova J, Kolomaznik M, Barosova R, Adamcakova J, Mokra D, Mokry J, Skovierova H, Kelly MM, de Heuvel E, Wiehler S, Proud D, Shen H, Mukherjee PG, Amrein MW, Calkovska A. Pulmonary surfactant and prostaglandin E2 in airway smooth muscle relaxation of human and male guinea pigs. Physiol Rep. 2024; 12(17): e70026. doi: 10.14814/phy2.70026
Mazgutova N, Witvrouwen I, Czippelova B, Turianikova Z, Cernanova Krohova J, Kosutova P, Kuricova M, Cierny D, Mikolka P, Van Craenenbroeck E, Javorka M. Involvement of circulating microRNAs in the pathogenesis of atherosclerosis in young patients with obesity. Physiol Res. 2024; 73(S3):S755-S769. doi: 10.33549/physiolres.935467
Kolomaznik M, Hanusrichterova J, Mikolka P, Kosutova P, Vatecha M, Zila I, Mokra D, Calkovska A. Efficiency of exogenous surfactant combined with intravenous N-acetylcysteine in two-hit rodent model of ARDS. Respir Physiol Neurobiol. 2023; 316:104138. doi: 10.1016/j.resp.2023.104138
Ferencova N, Visnovcova Z, Ondrejka I, Hrtanek I, Bujnakova I, Kovacova V, Macejova A, Tonhajzerova I. Peripheral Inflammatory Markers in Autism Spectrum Disorder and Attention Deficit/Hyperactivity Disorder at Adolescent Age. Int. J. Mol. Sci. 2023; 24(14):1-27. DOI: 10.3390/ijms241411710
Mikolka P, Kronqvist N, Haegerstrand-Björkman M, et al. Synthetic surfactant with a combined SP-B and SP-C analogue is efficient in rabbit models of adult and neonatal respiratory distress syndrome [published online ahead of print, 2023 Jul 26]. Transl Res. 2023;S1931-5244(23)00127-5. doi:10.1016/j.trsl.2023.07.009
Visnovcova Z, Ferencova N, Grendar M, Ondrejka I, Bona Olexova L, Bujnakova I, Tonhajzerova I. Electrodermal activity spectral and nonlinear analysis – potential biomarkers for sympathetic dysregulation in autism. In: Gen Physiol Biophys. 2022; 41(2):123-131. DOI: 10.4149/gpb_2022011
Mikolka P, Curstedt T, Feinstein R, Larsson A, Grendar M, Rising A, Johansson J. Impact of synthetic surfactant CHF5633 with SP-B and SP-C analogues on lung function and inflammation in rabbit model of acute respiratory distress syndrome. Physiol Rep. 2021; 9(1): e14700. doi: 10.14814/phy2.14700
Krohova J, Faes L, Czippelova B, Pernice R, Turianikova Z, Wiszt R, Mazgutova N, Busacca A, Javorka M. Vascular resistance arm of the baroreflex: Methodology and comparison with the cardiac chronotropic arm. Journal of Applied Physiology. 2020; 128(5): 1310-1320. doi: 10.1152/japplphysiol.00512.2019
Krohova J, Faes L, Czippelova B, Pernice R, Turianikova Z, Wiszt R, Mazgutova N, Busacca A, Javorka M. Vascular resistance arm of the baroreflex: Methodology and comparison with the cardiac chronotropic arm. Journal of Applied Physiology. 2020; 128(5): 1310-1320. doi: 10.1152/japplphysiol.00512.2019
Visnovcova Z, Bona Olexova L, Sekaninova N, Ondrejka I, Hrtanek I, Cesnekova D, Kelcikova S, Farsky I, Tonhajzerova I. Spectral and nonlinear analysis of electrodermal activity in adolescent anorexia nervosa. Applied Sciences. 2020; 10(13): 1-13. doi: 10.3390/app10134514
Tonhajzerova I, Sekaninova N, Bona Olexova L, Visnovcova Z. Novel Insight into Neuroimmune Regulatory Mechanisms and Biomarkers Linking Major Depression and Vascular Diseases: The Dilemma Continues. Int J Mol Sci. 2020; 21(7): 2317. doi: 10.3390/ijms21072317
Sekaninova N, Bona Olexova L, Visnovcova Z, Ondrejka I, Tonhajzerova I. Role of Neuroendocrine, Immune, and Autonomic Nervous System in Anorexia Nervosa-Linked Cardiovascular Diseases. Int J Mol Sci. 2020; 21(19): 7302. doi: 10.3390/ijms21197302
Bona Olexova L, Sekaninova N, Jurko A Jr, Visnovcova Z, Grendar M, Jurko T, Tonhajzerova I. Respiratory Sinus Arrhythmia as an Index of Cardiac Vagal Control in Mitral Valve Prolapse. Physiol Res. 2020; 69(Suppl 1): S163-S169. doi: 10.33549/physiolres.934402
Kolomaznik M, Kopincova J, Nova Z, Topercerova J, Zila I, Mikolka P, Kosutova P, Matasova K Jr, Skovierova H, Grendar M, Mokra D, Calkovska A. The Effect of Modified Porcine Surfactant Alone or in Combination with Polymyxin B on Lung Homeostasis in LPS-Challenged and Mechanically Ventilated Adult Rats. Molecules. 2020; 25(19): 4356. doi: 10.3390/molecules25194356
Výsledkom projektu BioMed Martin, financovaného z EÚ, je prevratné výskumné centrum, ktoré vyvíja nové diagnostické a terapeutické metódy a súčasne posilňuje spoluprácu medzi mestom Martin a Žilinským krajom na Slovensku.