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

The effects of cocaine on different redox forms of cysteine and homocysteine, and on labile, reduced sulfur in the rat plasma following active versus passive drug injections

Kowalczyk-Pachel, D., Chwatko, G., Iciek, M., Czyzyk, J., Filip, M., Włodek, L., Lorenc-Koci, E.

DOI: 10.1007/s12640-013-9403-6

Molsidomine, a nitric oxide donor, modulates rotational behavior and monoamine metabolism in 6-OHDA lesioned rats treated chronically with L-DOPA

Lorenc-Koci, E., Czarnecka, A., Lenda, T., Kamińska, K., Konieczny, J.

DOI: 10.1016/j.neuint.2013.09.021

The effect of lipoic acid on cyanate toxicity in different structures of the rat brain

Sokołowska, M., Lorenc-Koci, E., Bilska, A., Iciek, M.

DOI: 10.1007/s12640-013-9395-2

Depression in parkinson's disease

Ossowska, K., Lorenc-Koci, E.

DOI: 10.1016/S1734-1140(13)71516-0

The extent of neurodegeneration and neuroprotection in two chemical in vitro models related to parkinson's disease is critically dependent on cell culture conditions

Jantas, D., Roman, A., Kuśmierczyk, J., Lorenc-Koci, E., Konieczny, J., Lenda, T., Lasoń, W.

DOI: 10.1007/s12640-012-9374-z

Different effects of intranigral and intrastriatal administration of the proteasome inhibitor lactacystin on typical neurochemical and histological markers of Parkinson's disease in rats

Lorenc-Koci, E., Lenda, T., Antkiewicz-Michaluk, L., Wardas, J., Domin, H., Śmiałowska, M., Konieczny, J.

DOI: 10.1016/j.neuint.2011.03.013

Neuroprotective effects of MAPK/ERK1/2 and calpain inhibitors on lactacystin-induced cell damage in primary cortical neurons

Jantas, D., Lorenc-Koci, E., Kubera, M., Lason, W.

DOI: 10.1016/j.neuro.2011.05.013

The effect of the uremic toxin cyanate (CNO<sup>-</sup>) on anaerobic cysteine metabolism and oxidative processes in the rat liver: A protective effect of lipoate

Sokołowska, M., Niedzielska, E., Iciek, M., Bilska, A., Lorenc-Koci, E., Włodek, L.

DOI: 10.3109/15376516.2011.556155