Badania nad metabolizmem człowieka wchodzą w nową fazę. Na Uniwersytecie Medycznym w Białymstoku uruchomiono dwie komory metaboliczne – zaawansowane technologicznie pomieszczenia umożliwiające niezwykle precyzyjne monitorowanie procesów energetycznych zachodzących w organizmie człowieka. To pierwsza tego typu infrastruktura badawcza w Polsce i jedna z nielicznych w Europie. Dzięki niej naukowcy będą mogli dokładniej analizować mechanizmy leżące u podstaw chorób cywilizacyjnych, takich jak otyłość czy cukrzyca, a także rozwijać badania w obszarze medycyny spersonalizowanej.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Dlaczego komory metaboliczne uruchomione w Uniwersytecie Medycznym w Białymstoku są pierwszą taką infrastrukturą badawczą w Polsce.
- W jaki sposób całodobowy pobyt w komorze metabolicznej pozwala precyzyjnie analizować metabolizm energetyczny człowieka.
- Jakie możliwości badawcze daje monitorowanie wydychanego powietrza, metabolizmu tłuszczów i węglowodanów oraz reakcji organizmu na dietę, leki i aktywność fizyczną.
- Dlaczego nowa infrastruktura UMB może przyspieszyć badania nad otyłością, cukrzycą i innymi chorobami cywilizacyjnymi.
Czym są komory metaboliczne i jak działają
Komory metaboliczne przypominają niewielkie pomieszczenia mieszkalne – z punktu widzenia uczestnika badania mogą wyglądać jak niewielki pokój hotelowy. Osoba biorąca udział w eksperymencie spędza w nich zwykle około 24 godzin, choć w zależności od projektu badawczego obserwacja może trwać od kilku godzin do nawet kilku dni. Podczas pobytu uczestnik może wykonywać typowe czynności codzienne:
- czytać książki,
- oglądać telewizję,
- pracować przy komputerze,
- wykonywać zaplanowane ćwiczenia fizyczne.
Jednocześnie cały czas monitorowane są procesy fizjologiczne organizmu. Komory są całkowicie odizolowane od środowiska zewnętrznego, a wszystkie parametry środowiskowe pozostają pod ścisłą kontrolą badaczy. System pomiarowy pozwala analizować między innymi:
- skład wydychanego powietrza,
- tempo spalania energii,
- proporcje wykorzystywanych substratów energetycznych (tłuszczów i węglowodanów),
- wydalane produkty przemiany materii.
W pomieszczeniach zastosowano specjalne instalacje wodne, systemy analizy gazów oddechowych oraz rozwiązania umożliwiające dokładne monitorowanie metabolizmu w czasie rzeczywistym.
Precyzyjne badanie metabolizmu energetycznego
Jednym z kluczowych celów wykorzystania komór metabolicznych jest dokładne określenie metabolizmu energetycznego człowieka – czyli tego, ile energii organizm zużywa i z jakich źródeł ją pozyskuje. Jak podkreśla prof. Adam Krętowski, inicjator projektu i prorektor ds. medycyny cyfrowej i badań klinicznych UMB:
Jest to bardzo skomplikowane, nowoczesne urządzenie, dzięki któremu możemy zbadać metabolizm energetyczny. Po prostu badamy to, co spalamy w naszym organizmie, ile tłuszczy, ile węglowodanów, jaka jest szybkość tego metabolizmu. Często pacjenci mówią: nie mogę schudnąć, bo mam wolny metabolizm. Nikt nie wie, co to znaczy, bo nikt tego nie bada. Dzięki temu urządzeniu możemy zbadać w liczbach, jaki ten metabolizm faktycznie jest.
Dzięki takim pomiarom naukowcy mogą analizować, jak metabolizm reaguje na różne czynniki, w tym:
- konkretne posiłki i skład diety,
- aktywność fizyczną,
- temperaturę otoczenia,
- ekspozycję na światło słoneczne,
- działanie leków.
Tak szczegółowa analiza metabolizmu jest dotychczas bardzo rzadko dostępna w Europie Środkowo-Wschodniej.
Pierwsza taka infrastruktura w Polsce
Dwie komory metaboliczne zostały zainstalowane w Ośrodku Wsparcia Badań Klinicznych Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku. Ich budowa była możliwa dzięki finansowaniu z Agencji Badań Medycznych. Całkowity koszt projektu wyniósł:
- 7,5 miliona złotych z grantu ABM (finansowanego ze środków Krajowego Planu Odbudowy),
- 1,5 miliona złotych ze środków własnych UMB.
Projekt realizowano w ramach konkursu na rozwój Centrów Badań Klinicznych ogłoszonego w 2024 roku. W jego ramach wybrano 18 inwestycji badawczych, których łączny budżet wyniósł 110 milionów złotych.
Jak podkreśliła podczas konferencji prasowej Ewa Kowalczyk, p.o. kierownika Działu Rozwoju Polskiej Sieci Badań Klinicznych ABM, projekt UMB znacząco zwiększa potencjał badawczy polskiej nauki.
Metaboliczne serce Polski
Otwarciu infrastruktury badawczej towarzyszyła konferencja naukowa pt. „Metabolizm pod kontrolą: nowe możliwości badań klinicznych i medycyny spersonalizowanej”, w której udział wzięli międzynarodowi eksperci zajmujący się metabolizmem i fizjologią wysiłku. Wśród zaproszonych gości znaleźli się m.in.:
- prof. Klaas Westerterp z Maastricht University
- prof. Steen Larsen z Copenhagen University
Nową inwestycję podkreślił również rektor uczelni, prof. Marcin Moniuszko:
Dzisiaj będziemy mogli powiedzieć, że w Białymstoku, że w Uniwersytecie Medycznym w Białymstoku bije już nie tylko takie „genomiczne serce Polski”, ale także „metaboliczne serce Polski”.
Rektor zwrócił również uwagę na znaczenie badań nad metabolizmem w kontekście chorób cywilizacyjnych:
Większość współczesnych chorób cywilizacyjnych jest związanych z dietą, ze zmniejszoną aktywnością fizyczną i albo prowadzi do zaburzeń metabolizmu, albo jest wprost związanych z zaburzeniami metabolizmu. My o tym wiemy, ale często brakuje nam precyzyjnej informacji, jak to wygląda na bardziej szczegółowym poziomie.
Nowe możliwości badań nad chorobami cywilizacyjnymi
Dzięki komorom metabolicznym możliwe stanie się prowadzenie bardzo precyzyjnych badań nad mechanizmami powstawania i leczenia wielu chorób cywilizacyjnych. Technologia ta może znaleźć zastosowanie m.in. w badaniach dotyczących:
- otyłości,
- cukrzycy typu 2,
- stanów przedcukrzycowych,
- wpływu diety na metabolizm,
- reakcji organizmu na aktywność fizyczną.
Co istotne, infrastruktura może być wykorzystywana również w badaniach klinicznych nowych terapii, suplementów i żywności funkcjonalnej. W ostatnich latach UMB intensywnie rozwija projekty związane z żywnością funkcjonalną, dlatego nowe urządzenia mogą znacząco przyspieszyć ten obszar badań.
Pierwsi pacjenci już w badaniach
Choć infrastruktura została oficjalnie zaprezentowana 24 marca 2026 roku, komory metaboliczne są już wykorzystywane w praktyce badawczej. Pierwsi pacjenci biorą udział w projektach naukowych prowadzonych w Ośrodku Wsparcia Badań Klinicznych.
W skali Europy tego typu infrastruktura pozostaje niezwykle rzadka – istnieje zaledwie kilkanaście takich instalacji, a w Polsce dotychczas nie funkcjonowała żadna.
Główne wnioski
- W Uniwersytecie Medycznym w Białymstoku uruchomiono pierwsze w Polsce komory metaboliczne, które umożliwiają bardzo dokładne badanie metabolizmu człowieka.
- Budowa infrastruktury została sfinansowana z grantu Agencji Badań Medycznych w wysokości 7,5 mln zł oraz 1,5 mln zł ze środków własnych UMB.
- Technologia pozwala analizować m.in. tempo spalania energii, metabolizm tłuszczów i węglowodanów oraz wpływ diety, leków i aktywności fizycznej na organizm.
- Komory metaboliczne mogą znacząco wesprzeć badania nad otyłością, cukrzycą, stanami przedcukrzycowymi oraz medycyną spersonalizowaną.
Źródło:
- Uniwersytet Medyczny w Białymstoku
