Pracownia Neurodegeneracji i Terapii Eksperymentalnej
Profil naukowy
- O pracowni
- Pracownicy
- Zakład nadrzędny
Profil badawczy
Choroba Parkinsona (chP) jest postępującą chorobą neurodegeneracyjną charakteryzującą się zaburzeniami ruchowymi (spowolnieniem, sztywnością mięśniową, drżeniem spoczynkowym) oraz współistniejącymi objawami niemotorycznymi m.in. depresyjnymi. Chorobie może towarzyszyć drżenie samoistne (czynnościowe). Patomechanizmy tych schorzeń są słabo poznane, diagnostyka możliwa dopiero na późnym, nieodwracalnym etapie, a dostępne terapie objawowe mało skuteczne i obarczone niepożądanymi efektami ubocznymi.
W Zakładzie bada się procesy degeneracji neuronów dopaminergicznych, rozwijające się zmiany kompensacyjne oraz mechanizmy odpowiadające za objawy chP i drżenie samoistne. Poszukuje się markerów różnych stadiów chP oraz potencjalnych punktów uchwytu dla nowych leków.
W opracowanych przez nas modelach zwierzęcych uszkadza się komórki dopaminergiczne (6-OHDA, MPP+, laktacystyna, pestycydy) i glejowe (fluorocytrynian), hamuje się ich funkcję (rezerpina, tetrabenazyna), blokuje receptory dopaminowe (neuroleptyki) lub wywołuje drżenia czynnościowe (harmalina). Przebieg procesów degeneracyjnych oraz ich konsekwencje bada się na poziomie behawioralnym (zaburzenia ruchliwości i koordynacji, drżenia, katalepsja, zachowania depresyjne), histologicznym (immunohistochemia, stereologia), neuroprzekaźnikowym (mikrodializa, HPLC), wiązania do receptorów i transporterów (autoradiografia), molekularnym (poziom białek i mRNA) i metabolicznym (aktywność mitochondriów, poziomy substratów energetycznych).
W powyższych modelach bada się mechanizmy działania oraz skuteczność potencjalnych leków wpływających m.in. na przekaźnictwo dopaminowe, adenozynowe, glutaminianergiczne oraz nitrergiczne.
Metody badawcze
a. operacje stereotaktyczne mózgu szczura i domózgowe podania związków
b. metody behawioralne:
– automatyczny pomiar aktywności lokomotorycznej, drżeń czynnościowych i innych form zachowania ruchowego szczurów w aktometrach i tremorometrach
– automatyczny pomiar zachowania asymetrycznego szczurów z jednostronnym uszkodzeniem układu dopaminowego (rotametry)
– obserwacje zachowania szczurów: test katalepsji (model spowolnienia ruchowego), pomiar drżących ruchów pyszczka (model drżenia parkinsonowskiego), test cylindra (test koordynacji ruchowej)
-trening biegowy szczurów na bieżniach automatycznych
c. metody histologiczne: barwienia histologiczne i immunohistochemiczne skrawków mózgu, mikroskopia świetlna, fluorescencyjna, stereologia, analiza morfologiczna, metoda Sholla
d. metody biochemiczne: HPLC, mikrodializa mózgu, autoradiografia receptorów i transporterów, pomiar stężenia substratów energetycznych w tkankach i osoczu krwi
e. metody molekularne: Western blot, hybrydyzacja in situ, analiza aktywności mitochondrialnych kompleksów oddechowych, elektroforeza dwukierunkowa, DIGE
f. komputerowe obrazowanie skrawków mózgu, densytometria
Najważniejsze dwa odkrycia w ciągu 3 ostatnich lat
Wykazanie, że uszkodzenie układu dopaminowego u szczurów może modelować depresję obecną w chorobie Parkinsona, oraz służyć do oceny skuteczności i efektów ubocznych leków przeciwdepresyjnych, jak również ich interakcji z L-DOPA.
Wykazanie, że w wyniku uszkodzenia układu dopaminowego u szczurów dochodzi do zmian składu i wydajności superkompleksów mitochondrialnego łańcucha oddechowego, a także płynności błon mitochondrialnych, co może mieć znaczenie zarówno dla samego procesu degeneracyjnego, jak i dla jego kompensacji.
Emerytowani Członkowie Zespołu:
Prof. dr hab. Krystyna Ossowska – wieloletni kierownik Zakładu
prof. dr hab. Jadwiga Wardas
Pracownicy pracowni
Dokonania naukowe
- Publikacje
- Granty
- Nagrody
Grant
grant NCN OPUS18 2019/35/B/NZ7/02862 Ćwiczenia fizyczne jako naturalny mechanizm indukujący neuroregenerację. Poszukiwanie nowych białek markerowych i celów terapeutycznych w chorobie Parkinsona
Dr hab. Katarzyna Kuter - Nowak
Grant
NCN grant, OPUS 14 [2018-08-03 do 2021-08-02] nr 2017/27/B/NZ7/00289 „Jak interakcja pomiędzy mikroglejem a astrocytami wpływa na funkcjonowanie neuronów w układzie dopaminergicznym. Analiza potencjalnego działania ochronnego substancji zmieniających fenotyp komórek glejowych" Wykonywany w IF PAN w Krakowie
Dr hab. Katarzyna Kuter - Nowak
Grant
Stypendium naukowe MOBILNOŚĆ PLUS, finansowane przez MNiSW. "Rola ochronna astrocytów w procesie degeneracji neuronów układu dopaminergicznego oraz w procesie funkcjonalnej kompensacji tego uszkodzenia. Badania funkcji i składu mitochondrialnych superkompleksów łańcucha oddechowego w zwierzęcych modelach wczesnej choroby Parkinsona"
Dr hab. Katarzyna Kuter - Nowak
Grant
Grant badawczy OPUS 3, nr 2012/05/B/NZ4/02599, finansowany przez NCN. „Rola astrocytów i metabolizmu komórkowego w procesie funkcjonalnej kompensacji uszkodzenia układu dopaminergicznego mózgu szczura. Analiza ekspresji AMPK i białek regulujących metabolizm energetyczny w kontekście choroby Parkinsona." Wykonywany w IF PAN w Krakowie.
Dr hab. Katarzyna Kuter - Nowak
Nagroda
Zespołowa Nagroda Naukowa Wydziału V Nauk Medycznych PAN za cykl 3 publikacji pt. ”Rola astrocytów w mechanizmach kompensujących degenerację neuronów dopaminergicznych i w regulacji energetyki komórkowej układu czarno-prążkowiowego w zwierzęcym modelu wczesnej choroby Parkinsona”
Dr hab. Katarzyna Kuter - Nowak
Nagroda
Nagroda Dyrektora IF PAN za publikacje o wysokim IF w 2018r.
Dr hab. Katarzyna Kuter - Nowak
The Effect of Chronic Treatment with the Inhibitor of Phosphodiesterase 5 (PDE5), Sildenafil, in Combination with L-DOPA on Asymmetric Behavior and Monoamine Catabolism in the Striatum and Substantia Nigra of Unilaterally 6-OHDA-Lesioned Rats
Elżbieta Lorenc-Koci, Kinga Kamińska, Tomasz Lenda, Jolanta Konieczny
DOI: 10.3390/molecules29184318
The effect of phencyclidine-mediated blockade of NMDA receptors in the early postnatal period on glutathione and sulfur amino acid levels in the rat brain as a potential causative factor of schizophrenia-like behavior in adulthood
Elżbieta Lorenc-Koci, Magdalena Górny, Grażyna Chwatko, Kinga Kamińska, Małgorzata Iciek, Zofia Rogóż
DOI: 10.1007/s43440-024-00607-3
Treatment with aripiprazole and N‐acetylcysteine affects anaerobic cysteine metabolism in the hippocampus and reverses schizophrenia‐like behavior in the neurodevelopmental rat model of schizophrenia
Magdalena Górny, Anna Bilska‐Wilkosz, Małgorzata Iciek, Zofia Rogóż, Elżbieta Lorenc‐Koci
DOI: 10.1111/febs.16944
N-Acetylcysteine and Aripiprazole Improve Social Behavior and Cognition and Modulate Brain BDNF Levels in a Rat Model of Schizophrenia
Zofia Rogóż, Kinga Kamińska, Marta Anna Lech, Elżbieta Lorenc-Koci
DOI: 10.3390/ijms23042125
Glutathione Deficiency during Early Postnatal Development Causes Schizophrenia-Like Symptoms and a Reduction in BDNF Levels in the Cortex and Hippocampus of Adult Sprague–Dawley Rats
Marta Anna Lech, Monika Leśkiewicz, Kinga Kamińska, Zofia Rogóż, Elżbieta Lorenc-Koci
DOI: 10.3390/ijms22126171
Evaluation of Cysteine Metabolism in the Rat Liver and Kidney Following Intravenous Cocaine Administration and Abstinence
Danuta Kowalczyk-Pachel, Małgorzata Iciek, Anna Bilska-Wilkosz, Magdalena Górny, Joanna Jastrzębska, Kinga Kamińska, Paulina Dudzik, Małgorzata Filip, Elżbieta Lorenc-Koci
DOI: 10.3390/antiox10010074
Alterations in the Antioxidant Enzyme Activities in the Neurodevelopmental Rat Model of Schizophrenia Induced by Glutathione Deficiency during Early Postnatal Life
Magdalena Górny, Anna Bilska-Wilkosz, Małgorzata Iciek, Marta Hereta, Kinga Kamińska, Adrianna Kamińska, Grażyna Chwatko, Zofia Rogóż, Elżbieta Lorenc-Koci
DOI: 10.3390/antiox9060538
Glutathione Deficiency and Alterations in the Sulfur Amino Acid Homeostasis during Early Postnatal Development as Potential Triggering Factors for Schizophrenia-Like Behavior in Adult Rats
Magdalena Górny, Agnieszka Wnuk, Adrianna Kamińska, Kinga Kamińska, Grażyna Chwatko, Anna Bilska-Wilkosz, Malgorzata Iciek, Małgorzata Kajta, Zofia Rogóż, Elżbieta Lorenc-Koci
DOI: 10.3390/molecules24234253
Combined treatment with aripiprazole and antidepressants reversed some MK-801-induced schizophrenia-like symptoms in mice
Rogóż, Z., Wąsik, A., Lorenc-Koci, E.
DOI: 10.1016/j.pharep.2018.02.022
Interactions of the tricyclic antidepressant drug amitriptyline with L-DOPA in the striatum and substantia nigra of unilaterally 6-OHDA-lesioned rats. Relevance to motor dysfunction in Parkinson's disease
Kamińska, K., Lenda, T., Konieczny, J., Wardas, J., Lorenc-Koci, E.
DOI: 10.1016/j.neuint.2018.10.004