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

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

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

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