पैथोफिजियोलॉजी विभाग का अनुसंधान कार्य विभिन्न डायरिया जन्य सम्पर्कित जीवाणु के रोगजनक की समझ, केंडीडेट वेक्सिन ( Candidate Vaccine) के विकास, सुपर औ आर एस (Super ORS) तथा दस्त के खिलाफ उचित एंटीबायोटिक दवाओं के उपयोग से संबंधित है। इस विभाग के वैज्ञानिक विभिन्न परियोजनायों पर काम कर रहे हैं।

कुछ परियोजनायों की मुख्य विशेषताएँ इस प्रकार हैं:-

एक अध्ययन से पता चलता है कि गर्मी से मारे गए Shigella flexinari 2a से खरगोशों का मौखिक टीकाकरण इन्हें shigellosis के खिलाफ १०० % सुरक्षा दे सकता है। प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को भी विस्तार से अध्ययन किया गया है और एक 34kDa बाहरी झिल्ली प्रोटीन (OMP) को एक सुरक्षात्मक प्रतिजन के रूप में पहचाना गया है। इस अध्ययन से higellosis के खिलाफ एक सरल, व्यवहारिक और प्रभावशाली टीका विकसित हो सकता है। वर्तमान में 34kDa OMP की शुद्धिकरण इसके जैव-रासायनिक के साथ-साथ प्रतिरक्षात्मक विशेषीकरण के साथ की गई है।

एक अन्य अध्ययन में E.coli heat-stable toxin (STa) द्वारा आंत्रों के निस्सारण की प्रेरण में शामिल इंट्रासेल्युलर संकेत पारगमन मार्ग का मूल्यांकन किया गया है। यह दिखाया गया है कि चक्रीय Guanosine -3, 5'- mono phosphate के अलावा, E.coli STa में phosphatidyl-inositol विशिष्ट phospholipase C, inositol trisphosphate, diacylglycerol, कैल्शियम और प्रोटीन kinase C भी शामिल हैं, जो मानव बृहदांत्र संबंधी कार्सिनोमा कोशिका की परत COLO-205 की क्रिया में होता है। E.coli STa के कारण होने वाले साइटोस्केलेटल पुनर्व्यवस्था का पता लगाने के लिए भी काम चल रहा है।

यह भी ध्यान दिया गया है कि non-O1 V.cholerae (NAG-ST) द्वारा स्रावित ताप सहनकारी एंटरोटॉक्सिन के कारण अन्त:कोशिक भंडार से IP3 -mediated-Ca ++ का निष्कासन होता है, जो तब नाइट्रिक ऑक्साइड सिंथेज़ (NOS) को सक्रिय करके नाइट्रिक ऑक्साइड उत्पादन को बढ़ावा देता है। यह नाइट्रिक ऑक्साइड घुलनशील cGMP के माध्यम से कैल्शियम प्रवाह को सक्रिय करता है।

हाल ही में, यह दिखाया गया है कि E.coli STa कोशिका प्रसार को प्रोटीन काइनेज जी माईटोजेन (Protein Kinase G –Mitogen) द्वारा सक्रिय प्रोटीन काईनेज पथिका (Protein Kinas pathway) के माध्यम से डाउनरेगुलेट करता है तथा इसे एक शक्तिशाली एंटी-एंजियोजेनिक और एंटी-मेटास्टेटिक अणु माना जाता है।

कैल्शियम सेंसिंग रिसेप्टर (CaSR) महत्वपूर्ण रिसेप्टर में से एक है, जो द्रव स्राव के साथ संबद्ध करते हुए इंट्रासेल्युलर कैल्शियम लेवल [Ca ++ i] के अनुवर्ती वृद्धि के साथ एक्सट्रासेल्लुलर कैल्शियम आयनों [Ca ++ o] के अन्तर्वाह को समझ सकता है और इसका कारण बनता है।

इस विभाग में एक कोलोन कार्सिनोमा सेल लाइन COLO-205 से कैल्शियम सेंसिंग रिसेप्टर (CaSR) की पूर्ण आकार cDNA की क्लोनिंग की गई है। इसके अलावा, विभिन्न आंत्रिक बैक्टीरिया E.coli ताप सहनकारी एंटरोटॉक्सिन, थर्मोस्टेबल डायरेक्ट हेमोलिसिन) द्वारा स्रावित वायरल कारकों के अन्त:कोशिक संकेतन क्रियाविधि में CaSR की भागीदारी को प्रावरोधक, si-RNA अभिकर्मक आदि की मदद से निरीक्षण किया गया है। सीएएसआर, कोलोनोनिक कार्सिनोमा सेल प्रसार के थर्मोस्टेबल प्रत्यक्ष हेमोलिसिन-मध्यस्थता डाउनरेगुलेशन में शामिल है। परिणामों से पता चलता है कि कोलोनिक कार्सिनामा सेल प्रसार का थर्मोस्टेबल प्रत्यक्ष हेमोलैसिन मध्यस्थता डाउन रेगुलेशन के साथ CaSR जुड़ा है।

चूहे के द्रवनिवेशन मॉडल में इस विभाग के अध्ययन से पता चला है कि सोडियम को कम करके बनाया गया हाइपोटोनिक ORS ग्लूकोज का मात्रा कम करने की तुलना में अधिक प्रभावी है।

NonO1, nonO139 V.cholerae का जन्य क्रियाविधि अभी तक स्पष्ट रूप से ज्ञात नहीं है। इस विभाग का एक अध्ययन में हेमग्लगुटिनिन प्रोटीज़ (HAP) के दो रूपों में से एक परिपक्व 45-kDa है और दूसरा संसाधित 35-kDa रूपों को PL-21 के culture supernatants से EDTA की उपस्थिति और अनुपस्थिति में शुद्ध किया गया है, जो कि nonO1, nonO139 उपभेद है|

HAP के दोनों रूपों के इंटरोटोक्सीजनिसीटीस(Enterotoxigenicities) का परीक्षण Ussing chamber and tissue culture assays का उपयोग करके rabbit ileal loop (RIL) में किया जाता है। दो रूप एक दूसरे से कार्यात्मक अंतर दिखाते हैं। 35-kDa रूप RIL में रक्तस्रावी द्रव प्रतिक्रिया दिखाता है, Ussing chamber experiment में आंत्र के शॉर्ट-सर्किट करंट में कमी और HeLa कोशिकाओं पर cell rounding प्रभाव डालता है| इसके विपरीत 45-kDa रूप एक उस्सिंग चेम्बर प्रयोग के द्वारा (Ussing chamber experiment) आंत्र के शॉर्ट-सर्किट करंट में वृद्धि और HeLa कोशिकाओं पर सेल डिसटेडिंग (cell distending) प्रभाव दिखाता है। इस परिणाम से यह प्रतीत होता है कि HAP इन उपभेदों का एक महत्वपूर्ण विषैलापन कारक हो सकता है।

इसके अलावा, इस विभाग के वैज्ञानिक भारत में विभिन्न विश्वविद्यालयों और पेशेवर समाजों के शिक्षण और अन्य शैक्षणिक गतिविधियों में भी शामिल हैं। इस प्रयोगशाला में बड़ी संख्या में छात्रों को उनके पीएचडी / एम.एससी / एम.टेक कार्यक्रम के लिए प्रशिक्षित किया गया है। कार्यक्रम। यंहा विभिन्न संगठनों और संस्थानों के अनेक राष्ट्रीय और अंतर्राष्ट्रीय वैज्ञानिकों के साथ कई सहयोगी परियोजनाएं भी चल रही हैं।