Pracownia Neurofarmakologii i Epigenetyki

Rys historyczny

Pracownia Neurofarmakologii i Epigenetyki została powołana 23 kwietnia 2021 roku jako część Zakładu Farmakologii w Instytucie Farmakologii im. Jerzego Maja Polskiej Akademii Nauk.

Pracownia powstała w wyniku przekształcenia działającej od 7 sierpnia 2018 roku Pracowni Neuroendokrynologii Molekularnej.

Pracownia jest jedną z pięciu innowacyjnych pracowni naukowych utworzonych w ramach projektu pt. „Modernizacja budynku oraz infrastruktury badawczej Instytutu Farmakologii PAN w Krakowie w celu utworzenia innowacyjnych pracowni naukowych badań mózgu” realizowanego w latach 2009-2013.

Środki na utworzenie Pracowni pochodziły z Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka (2.1. Rozwój ośrodków o wysokim potencjale badawczym, Europejski Fundusz Rozwoju Regionalnego, perspektywa 2007-2013).

Idea powstania Pracowni pojawiła się w odpowiedzi na konkurs pt. „Pomysł na nową pracownię” ogłoszony przez Dyrektora Instytutu Farmakologii PAN prof. dr hab. Krzysztofa Wędzonego w 2009 roku.

Profil badań

Poszukiwanie substancji o potencjale neuroprotekcyjnym stanowiących podstawę nowych terapii udarów mózgu, asfiksji okołoporodowej i choroby Alzheimera.

Identyfikacja molekularnych mechanizmów neurotoksyczności wywołanej narażeniem komórek lub zwierząt na występujące w środowisku substancje hormonalnie czynne i powiązanie ich z etiologią chorób układu nerwowego.

Testy i modele

Hodowle pierwotne komórek nerwowych mózgu gryzoni laboratoryjnych prowadzone w systemach rozproszonym i organotypowym

Hodowle macierzystych komórek nerwowych i astrocytów

Hodowle ludzkich neuronów pochodzących z indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych (iPSC)

Komórkowe i zwierzęce modele udarów mózgu, asfiksji okołoporodowej i choroby Alzheimera

Najważniejsze odkrycia

Selektywna modulacja receptora PPARγ przez amorfrutynę B względnie błonowej frakcji receptorów estrogenowych przez PaPE-1 wywołuje efekt neuroprotekcyjny w komórkowych modelach niedotlenienia i niedokrwienia mózgu. Co więcej, PaPE-1 chroni komórki nerwowe przed toksycznym wpływem β-amyloidu.

Receptor węglowodorów aromatycznych (AhR) może być punktem uchwytu dla leków służących poprawie farmakoterapii niedotlenienia mózgu, czego dowodzą zarówno badania na modelach in vitro (komórki poddane hipoksji/ischemii), jak i in vivo (szczury poddane perinatalnej asfiksji).

Prenatalna ekspozycja na substancję biobójczą – triklokarban upośledza szlaki sygnałowe receptora ERα (obecnie ESR1), zaburza ekspresję genów zaangażowanych w neurogenezę i neurotransmisję, a także w sposób zależny od płci zmienia status epigenetyczny w mózgu postnatalnych myszy.

Prenatalna ekspozycja na pestycyd DDT może być powodem zaburzeń o charakterze depresyjnym, co i wiąże się z obniżeniem poziomu receptorów estrogenowych ERα i GPR30 (obecnie ESR1 i GPER1), hipermetylacją kodujących je genów oraz globalną hipometylacją DNA w mózgu myszy.

Narażenie embrionalnych komórek nerwowych na zanieczyszczenia środowiskowe tj. pestycyd DDT i jego metabolit DDE, chemiczny filtr UV – benzofenon-3 względnie substancję biobójczą – triklokarban, zaburza szlaki sygnałowe receptorów estrogenowych i receptorów dla ksenobiotyków oraz zmienia status epigenetyczny komórek nerwowych mózgu ssaków.

Metody badawcze

Badanie procesów apoptozy i autofagii poprzez pomiar poziomu specyficznych markerów.

Analizy molekularne w oparciu o pomiar ekspresji genów za pomocą qPCR i mikromacierzy, pomiar ekspresji białek metodami ELISA i western blot, wyciszenie ekspresji genów przy użyciu specyficznych siRNA.

Analizy epigenetyczne poprzez pomiar metylacji DNA, zarówno globalnej, jak i specyficznych genów, pomiar aktywności enzymów zaangażowanych w modyfikacje histonów, a także ekspresji miRNA specyficznych dla chorób ośrodkowego układu nerwowego.

Immunofluorescencyjna detekcja specyficznych białek przy użyciu mikroskopii konfokalnej.

Badanie przenikalności przez barierę krew-mózg przy użyciu systemu in vitro zawierającego komórki nerwowe, astrocyty i komórki śródbłonka.

prof. dr hab. Małgorzata Kajta

Kierownik pracowni

+48 12 6623235

kajta@if-pan.krakow.pl

pokój 52 A

Pracownicy pracowni

dr hab. Agnieszka Wnuk

+48 12 6623338

wnuk@if-pan.krakow.pl

pokój 341

mgr Karolina Przepiórska-Drońska

+48 12 6623339

przepior@if-pan.krakow.pl

pokój 128

Katarzyna Tomczyk

tomczyk@if-pan.krakow.pl

pokój 128

mgr inż. Andrzej Łach

+48 12 6623339

lach@if-pan.krakow.pl

pokój 128

mgr Bernadeta Pietrzak-Wawrzyńska

+48 12 6623339

pietrzak@if-pan.krakow.pl

pokój 128