Fyziologický ústav AV ČR, v. v. i.

Historie

Fyziologický ústav AV ČR byl zřízen usnesením 18. zasedání prezídia Československé akademie věd ze dne 6. listopadu 1953 s tím, že od 1. ledna 1954 se prvním ředitelem ústavu stává doc. Dr. Zdeněk Servít a vědeckým poradcem akademik Vilém Laufberger. Do vínku byly ústavu dány dva směry, v nichž měl rozvíjet základní výzkum: jednak neurofyziologie a neuropatologie (studium funkcí centrálního a periferního nervového systému a pohybového aparátu), jednak vývojová fyziologie a patofyziologie (studium mechanizmů vývoje živočišného organizmu). V průběhu více než padesátileté historie se ústav postupně profiloval, současné prioritní výzkumné projekty jsou z neurofyziologie, kardiovaskulární fyziologie, bioenergetiky a humorálních regulací. Definitivní sídlo našel ústav v šedesátých letech minulého století v nově budovaném centru v Krči, kde v současné době tvoří s ostatními ústavy významné centrum biomedicínského výzkumu AV ČR. Řediteli ústavu byli postupně Zdeněk Servít (1954–1969), Jiří Křeček (1970 pověřen vedením), Ladislav Vyklický st. (1970–1980), Zdeněk Drahota (1980–1990), Bohuslav Ošťádal (1990–1995), Pavel Mareš (1995–2003), Jaroslav Kuneš (2003–dosud).

Výzkum

Fyziologický ústav patří k předním institucím v České republice, jež se zabývají základním výzkumem fyziologických a patofyziologických procesů u živočichů a člověka s cílem prohlubovat teoretické základy humánní medicíny. Studium je orientováno na společensky závažná onemocnění, např. Alzheimerovu chorobu, epilepsii, metabolický syndrom, obezitu, hypertenzi, ischemickou chorobu srdeční, vrozené metabolické vady apod. Kromě toho se v ústavu studuje řada teoretických problémů týkajících se látkové přeměny, energetického metabolizmu, transportní činnosti buněčných membrán a transdukcí signálu na buněčné a subbuněčné úrovni. Studuje se i široké spektrum problémů od mechanizmu uvolňování neuropřenašečů a jejich interakce s receptory přes mechanizmy rychlého přenosu signálů mezi buňkami a uvnitř buněk až po studium integračních funkcí nervového systému, jako jsou paměť a regulace cirkadiánních rytmů. Vědecká činnost ústavu je soustředěna do vědeckých oddělení, v jejichž čele stojí zkušení vědečtí pracovníci. V současné době je Fyziologický ústav složen z osmnácti vědeckých laboratoří. Jejich počet však není trvalý a mění se podle potřeb ústavu a podle dlouhodobé výkonnosti jednotlivých výzkumných týmů.

U všech směrů výzkumu je zřetelný posun od úrovně systémové a orgánové k úrovni buněčné a molekulární. Tento posun odráží celosvětový trend rychlého rozvoje molekulární biologie, v níž byly vypracovány techniky genetického inženýrství aplikovatelné nejen v základním, ale i v klinickém výzkumu. Tato skutečnost se odráží i ve složení pracovních týmů, které jsou v současné době tvořeny tak, aby pokryly výzkum od systémové fyziologie až po molekulární biologii. Lze bez nadsázky říci, že jednotlivá témata, která jsou v současné době v ústavu řešena, dosahují evropské úrovně.

Z řady unikátních metodických přístupů vyvinutých ve Fyziologickém ústavu lze vyzdvihnout dva výzkumné směry, které patří k špičce. První navazuje na dlouholetou tradici ústavu a zabývá se ontogenetickými aspekty při řešení otázek spojených se studiem patogeneze řady zmíněných závažných civilizačních chorob. Pojem „kritická vývojová perioda“ zavedli do světové literatury pracovníci ústavu v průběhu šedesátých let minulého století, v přímé návaznosti na „českou evoluční školu“. Tento přístup představuje v současné době obecnou biologickou zákonitost – teorii „vývojových oken“. Ta vysvětluje, proč ovlivnění organizmu v časných stadiích vývoje (prenatálně i postnatálně) může podmínit řadu změn v dospělosti. Přitom je zřejmé, že vzájemná interakce genetických faktorů a faktorů vnějšího prostředí hraje v tomto procesu velmi důležitou úlohu. Dalším špičkovým přístupem je cílený vývoj unikátních biomodelů, jejichž pomocí lze vytvořit další terapeutické a preventivní přístupy aplikovatelné i u člověka. Z celosvětového hlediska je zcela ojedinělý soubor rekombinantních inbredních kmenů potkanů, který vznikl křížením spontánně hypertenzních potkanů (SHR) se zdravými jedinci kmene Brown Norway (BN). Vznikl tak ojedinělý genetický materiál, který v současné době slouží k mapování genů nejen v rámci ústavu, ale i v rámci spolupráce s řadou dalších významných pracovišť Evropy, USA a Kanady. Vedle toho ústav disponuje dalšími biomodely, které se využívají při studiu fyziologie i patofyziologie a které slouží k přípravě tkáňových kultur, izolovaných orgánů či tkání.

Fyziologický ústav AV ČR, v. v. i., zaujímá v Evropě významné místo nejen po stránce vědeckého přínosu, ale i po stránce organizační, což je velmi patrné na množství významných vědeckých kongresů a sympozií, jejichž pořádáním byli v posledních letech jeho vědečtí pracovníci pověřováni. Z řady významných akcí lze jmenovat XV. World Congress of International Society for Heart Research (1300 účastníků), 23th International Congress on Epilepsy (5000 účastníků) nebo společný 19th Scientific Meeting of the International Society of Hypertension and 12th European Meeting on Hypertension za přítomnosti téměř 8000 účastníků.

Vedle vlastní vědecké činnosti zajišťuje ústav prostřednictvím servisních oddělení (odd. chovu, ustájení a zoohygieny laboratorních zvířat, odd. radiometrie, středisko vědeckých informací a částečně odd. biomatematiky) služby i dalším ústavům Akademie věd v krčském areálu.

Pedagogická činnost

Jedním z důležitých úkolů ústavu je výchova nové vědecké generace pro potřeby klinického výzkumu, výzkumu na vysokých školách a v rezortních ústavech. Snahou současného vedení je vytvářet podmínky pro transformaci ústavu v teoretickou základnu moderní integrované medicíny, kde by budoucí odborníci měli možnost projít údobím skutečné vědecké práce. To je jeden z největších praktických přínosů ústavu. S tím souvisí skutečnost, že ústav je v současné době nositelem Doktorského projektu GA ČR, který sdružuje postgraduální studenty ústavu i vysokých škol. Ve spolupráci s vysokými školami ústav každoročně školí v průměru 50 postgraduálních studentů, z nichž mnozí již své studium úspěšně ukončili obhajobou disertační práce. V této oblasti ústav spolupracuje především s Univerzitou Karlovou (s lékařskými fakultami a Přírodovědeckou fakultou). V laboratořích ústavu studenti také každoročně dokončí několik diplomových prací a řada vědeckých pracovníků se účastní pregraduální výchovy formou přednášek a semestrálních cvičení či vedení Středoškolské odborné činnosti (SOČ).

Aplikace výsledků do praxe

Přestože Fyziologický ústav AV ČR, v. v. i., patří k typickým představitelům ústavů základního výzkumu, daří se v posledních letech rozšiřovat spolupráci s výrobní sférou doma i v zahraničí. Namátkou lze jmenovat smlouvu s norskou firmou Pronova Biocare, a. s., orientující se na využití rybích olejů v racionální výživě. V posledním roce se pracovníci ústavu podíleli na přípravě několika patentových přihlášek týkajících se fototerapie nádorových onemocnění, léčebného využití steroidních anionických sloučenin a využití nových materiálů pro cévní i kostní náhrady, kde je patrná také spolupráce s podnikatelskými subjekty mimo výzkumnou základnu. Ústav je nositelem Centra výzkumu chorob srdce a cév, kde se ve spolupráci s předními odborníky 2. LF UK, IKEM a Fakultní nemocnice Motol řeší otázky, které by bylo možné uplatnit v diagnostice, terapii a prevenci závažných kardiovaskulárních chorob. Ústav je také spolunositelem dalších několika výzkumných center s různou tematikou.

Od roku 1952 ústav vydává mezinárodní vědecký časopis Physiological Research (dříve Physiologia Bohemoslovaca). V něm jsou publikovány výsledky českých i zahraničních odborníků z normální i patologické fyziologie, biochemie, biofyziky, farmakologie a imunologie. Časopis prošel řadou proměn jak technického, tak personálního rázu. V současné době zájem o publikování rok od roku stoupá, tak jak stoupá impaktfaktor časopisu. Veškeré informace o časopise a podmínky pro autory najdete na stránkách www.biomed.cas.cz/physiolres.