Die Departement Fisiologiese Wetenskappe onderneem ondersoekende navorsing om Suid-Afrika se gesondheidsuitdagings beter te verstaan. Ons het verskeie navorsingsgroepe wat onder leiding van voortreflike hoofnavorsers ’n verskeidenheid siektetoestande die stryd aansê. Die beweegrede hier is om ’n dieper begrip te vorm van die onderliggende meganismes wat die aanvang van patofisiologiese toestande veroorsaak, met die einddoel om nuwe terapeutiese intervensies te ontwerp. Die wêreldwye tendens in die biologiese wetenskappe om in multidissiplinêre spanne te werk, word ook in ons nagraadse programme weerspieël. Navorsing word in samewerking met talle internasionale navorsingsgenote onderneem.
Die Navorsingsleerstoel in Geïntegreerde Skeletspierfisiologie, -biologie en -biotegnologie, wat deel is van die Suid-Afrikaanse Navorsingsleerstoelinisiatief (SARChI), is in die Departement geleë.
KLINIESE HEMOREOLOGIE- EN BLOEDSTOLLINGSGROEP
Ons konsentreer op bloedstolling, sirkulerende inflammasiemerkers en die rol wat dit in inflammatoriese toestande soos tipe 2-diabetes, rumatoïede artritis, psoriase en neuro-inflammatoriese toestande soos Parkinson- en Alzheimersiekte vervul. Die groep wil graag impakryke navorsing onderneem wat nie net omvattende nuwe kennis tot die fisiologie bydra nie, maar ook die samelewing baat deur menslike gesondheid te transformeer. Wat die groep se navorsing saambind, is dat die biofisiese en biochemiese patofisiologie in eritrosiete, bloedplaatjies en fibrienverpakking ’n belangrike rol in ’n verskeidenheid (inflammatoriese) siektes vervul, en hiperstolbaarheid en afwykende reologie is deels aan sirkulerende bakteriese inflammagene toe te skryf. Die tegnologiese innovasie moet visko-elastiese, biomerker- en strukturele lesings gebruik om kostedoeltreffende nanobiosensors vir die vroeë opsporing van siekterisiko te ontwikkel.
KARDIOMETABOLIESE NAVORSINGSGROEP
Die navorsingsfokus is leefstylverwante siektes, waaronder kardiometaboliese siektes, diabetes, en die verband met aansteeklike siektes en psigososiale stres. Hierdie siektes bly die grootste oorsake van sterfte, ongeskiktheid en ongesteldheid in Suid-Afrika. Die navorsingsgroep ondersoek die dubbele las van infeksie- en kardiometaboliese siektes, met die klem op 1) kardiometaboliese faktore wat negatiewe uitkomste in SARS-CoV-2-infeksies en gevolglike Covid-19 veroorsaak; en 2) nuwe verbande tussen MIV en kardiometaboliese siektes. Samewerking binne die Departement en met die Sentrum vir Kardiometaboliese Navorsing in Afrika (CARMA) laat boonop verdere verkenning toe van die verband tussen kardiometaboliese siektes, psigososiale stres en chemoterapeutiese toksisiteit.
KANKERNAVORSINGSGROEP
Ons navorsing is spesifiek daarop gerig om nuwe chemoterapiemetodes en hulpbehandelings te ondersoek wat van laer chemoterapiekonsentrasies gebruik maak, met minder newe-effekte vir normale, gesonde selle, dog steeds bevredigende vlakke van kankerselsterfte.
NEURONAVORSINGSGROEP
Die Neuronavorsingsgroep kombineer selbiologie, selfisiologie, mikroskopie en biochemie om die verwantskap tussen proteïenontbinding deur makro-outofagie en die vatbaarheid vir selsterfte by neurodegenerasie en breinkanker (gliomas) te ondersoek. Die laboratorium konsentreer op makro-outofagie (MA), chaperone-bemiddelde outofagie (CMA), sellulêre metabolisme, mitochondriese morfologie en -funksie, tubulien en vervoerstelsels, die sitoskelet, en ATP-verbruik. Ons benadering berus op ’n dinamiese beskouing van die sel se funksie en stresreaksie, en ons gebruik sowel standaard- molekulêre instrumente as gesofistikeerde mikroskopietegnieke.
SPIERNAVORSINGSGROEP
Ons navorsing oor die sellulêre en molekulêre aspekte van spierherstel ná besering konsentreer op menslike spierselle, klein laboratoriumdiermodelle en selkultuur, waaronder primêre spierspesifieke stamselle. Ons bestudeer mense se akute en langtermynaanpassings by die vertraagde aanvang van spierpyn, met of sonder afrigtingsintervensies of ’n verandering in voedingsinname. Die immuunstelsel is ten nouste betrokke by spierbesering en -inflammasie, en ons probeer verstaan die positiewe en negatiewe invloede van spesifieke immuunselle en oksidatiewe stres. Die ontleding van oefenaanpassings en spierbiopsies verbind hierdie terrein van die menslike lewenswetenskappe met die navorsing van sellulêre en molekulêre fisioloë.
KARDIO-ONKOLOGIENAVORSINGSGROEP
Ons navorsingsgroep bestudeer die newe-effekte van kankerchemoterapie op die hart wat deur ’n klas middels genaamd antrasikliene geïnduseer word. Hierdie newe-effekte is bekend as kardiotoksisiteit, wat letterlik “giftig vir die hart” beteken. Ons bestudeer die molekulêre meganismes van kardiotoksisiteit en die omskakeling in hartversaking deur die toestand met sowel in vitro- as in vivo-modelle te simuleer.
GEÏNTEGREERDE METABOLISMENAVORSINGSGROEP
Hierdie navorsingsgroep ondersoek hoofsaaklik die verband tussen matige sistemiese inflammasie en metaboliese leefstylsiektes. Sommige studies konsentreer op diabetes, die wanregulering van inflammasiemerkers by obesiteit, Parkinsonsiekte, en rooibloedselvetsuursamestelling by hierdie siektetoestande. Die rol van liggaamsamestelling in die voorspelling van gesondheidsrisiko’s en -uitkomste maak ook deel uit van die groep se belangstelling in die menslike fisiologie as ’n geïntegreerde eenheid.
BIO-GEÏNSPIREERDE MIDDELLEWERING- (BIOIDD-)NAVORSINGSGROEP
Wat geneesmiddelontwikkeling betref, val die klem die afgelope tyd op die ontwerp van nuwe leweringstelsels eerder as nuwe medisyne. Die fisiologiese kenmerke van siektes hou sowel uitdagings as geleenthede vir toegespitste middellewering in. Bio-geïnspireerde strategieë word al hoe meer gebruik om gevorderde middelleweringstelsels te ontwerp. Die BioIDD-navorsingsgroep werk op die kruispunt van fisiologie, biochemie, farmaseutika en nanotegnologie. Die groep benut die kenmerke van fisiologiese stelsels om presisie-middelleweringstelsels vir aansteeklike én nie-aansteeklike siektes te ontwerp.
KARDIALE GELEIDINGSGROEP
Hierdie groep konsentreer op elektriese abnormaliteite van die hart. Versteurings in die kardiale geleidingstelsel, wat dikwels deur bepaalde kenmerke op die elektrokardiogram (EKG) geïdentifiseer word, maak geaffekteerde individue vatbaar vir kardiale gebeure, waaronder floutes, hartstilstand en, in die ergste geval, skielike hartsterfte. Hierdie navorsing bestudeer gespesialiseerde proteïene en prosesse wat deurslaggewend is vir ’n ritmiese hartklop. Ons gebruik ’n wye verskeidenheid molekulêre tegnieke in verskillende sellulêre modelle, waaronder mensgeïnduseerde pluripotente-stamsel- (iPSC-)afgeleide kardiomiosiete.
