Pracownia Neurofarmakologii i Epigenetyki

Profil naukowy

  • O pracowni
  • Pracownicy
  • Zakład nadrzędny

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.

Małgorzata Kajta

prof. dr hab. Małgorzata Kajta

Kierownik pracowni

+48 12 6623235
pokój 52 A

Pracownicy pracowni

dr hab. Agnieszka Wnuk

+48 12 6623338
pokój 341

mgr Karolina Przepiórska-Drońska

+48 12 6623339
pokój 128

Katarzyna Tomczyk

pokój 128

mgr inż. Andrzej Łach

+48 12 6623339
pokój 128

mgr Bernadeta Pietrzak-Wawrzyńska

+48 12 6623339
pokój 128

Zakład Farmakologii Uzależnień

Kierownik: dr hab. Małgorzata Filip

Dokonania naukowe

  • Publikacje
  • Granty

Grant

Selektywna modulacja receptora PPARγ przez amorfrutynę B jako nowatorskie podejście terapeutyczne wobec wywołanych chemioterapią uszkodzeń komórek mózgu ssaków, Mgr Bernadeta Pietrzak-Wawrzyńska Grant NCN PRELUDIUM; nr projektu 2023/49/N/NZ7/03640. W trakcie realizacji. Opiekun merytoryczny: prof. dr hab. Małgorzata Kajta

Mgr Bernadeta A. Pietrzak-Wawrzyńska,

Grant

Selektywna modulacja szlaków sygnałowych receptora PPARγ jako nowa strategia terapeutyczna wobec choroby Alzheimera Grant NCN PRELUDIUM; 2022/45/N/NZ7/01418; 2023-2026. W trakcie realizacji. Opiekun merytoryczny grantu: Prof. dr hab. Małgorzata Kajta

Mgr Karolina Przepiórska-Drońska

Grant

Nowa, pourazowa strategia leczenia udaru i asfiksji okołoporodowej - nowatorskie podejście terapeutyczne oparte na selektywnej aktywacji błonowych receptorów estrogenowych mERα i mERβ. Grant NCN SONATA; nr projektu 2021/43/D/NZ7/00633; 2022-2025. W trakcie realizacji.

Dr hab. Agnieszka Wnuk

Grant

Selektywna aktywacja szlaków sygnałowych niejądrowych receptorów estrogenowych przez PaPE-1 jako nowe podejście terapeutyczne wobec sporadycznej postaci choroby Alzheimera Grant NCN OPUS; 2020/39/B/NZ7/00974; 2021-2024. W trakcie realizacji.

Prof. dr hab. Małgorzata Kajta

Grant

Poszukiwanie skutecznych strategii ochrony komórek nerwowych przed niedotlenieniem i niedokrwieniem: Identyfikacja mechanizmów neuroprotekcyjnego działania nowych ligandów receptorów AhR i PPARg w eksperymentalnych modelach udaru Grant NCN OPUS; 2018/31/B/NZ7/01815; 2019-2022. W trakcie realizacji.

Prof. dr hab. Małgorzata Kajta

Grant

Neurorozwojowe patomechanizmy działania triklokarbanu i dichlorodifenylodichloroetylenu: znaczenie apoptozy i autofagii oraz szlaków angażujących receptory dla estrogenów, węglowodorów aromatycznych i androstanu Grant NCN OPUS; 2015/19/B/NZ7/02449; 2016-2019.

Prof. dr hab. Małgorzata Kajta

Grant

Neurotoksyczne działanie benzofenonu-3 : znaczenie receptorów estrogenowych oraz receptora retinoidowego X alfa Grant NCN PRELUDIUM; nr projektu 2014/13/N/NZ4/04845; 2015-2018 Opiekun merytoryczny grantu: Dr hab. Małgorzata Kajta

Dr hab. Agnieszka Wnuk

Grant

Wpływ substancji zaburzającej systemy endokrynne – 4-para-nonylofenolu – na efekty toksyczne przekazywane przez receptory dla ksenobiotyków PXR i CAR w aspekcie neurorozwojowym in vitro i in vivo. Grant NCN PRELUDIUM; 2011/01/N/NZ4/04950; 2011-2014. Opiekun merytoryczny grantu: Małgorzata Kajta

Ewa Litwa

Grant

Wpływ selektywnych modulatorów receptorów estrogenowych oraz receptorów węglowodorów aromatycznych na apoptozę komórek nerwowych indukowaną hipoksją/ischemią Grant NCN PRELUDIUM; 2011/01/N/NZ3/04786; 2011-2014 Opiekun merytoryczny grantu: Małgorzata Kajta

Joanna Rzemieniec

Grant

Neuroprotekcyjny potencjał fitoestrogenów w neurorozwojowych modelach hipoksji i ekscytotoksyczności Grant MNiSW; N N401 572138; 2010-2013.

Prof. dr hab. Małgorzata Kajta

Grant

Zadanie badawcze 2.3: Znaczenie szlaków angażujących receptory estrogenowe oraz receptory węglowodorów aromatycznych i kwasu retinowego w neurorozwojowych patomechanizmach depresji Grant Depresja-Mechanizmy-Terapie (DeMeTer) współfinansowany ze środków Unii Europejskiej z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospoda

Prof. dr hab. Małgorzata Kajta

Grant

Rola dioksyn i receptorów węglowodorów aromatycznych w apoptozie komórek nerwowych: mechanizmy i strategie ochronne. Grant MEiN; 2P05A 123 30; 2006-2009.

Prof. dr hab. Małgorzata Kajta

Apoptosis Induced by the UV Filter Benzophenone-3 in Mouse Neuronal Cells Is Mediated via Attenuation of Erα/Pparγ and Stimulation of Erβ/Gpr30 Signaling

Wnuk, A., Rzemieniec, J., Lasoń, W., Krzeptowski, W., Kajta, M.

DOI: 10.1007/s12035-017-0480-z

Steroid and Xenobiotic Receptor Signalling in Apoptosis and Autophagy of the Nervous System

Wnuk, A., Kajta, M.

DOI: 10.3390/ijms18112394

Depressive-like effect of prenatal exposure to DDT involves global DNA hypomethylation and impairment of GPER1/ESR1 protein levels but not ESR2 and AHR/ARNT signaling

Kajta, M., Wnuk, A., Rzemieniec, J., Litwa, E., Lason, W., Zelek-Molik, A., Nalepa, I., Rogóż, Z., Grochowalski, A., Wojtowicz, A.K.

DOI: 10.1016/j.jsbmb.2017.03.001

Dibutyl Phthalate (DBP)-Induced Apoptosis and Neurotoxicity are Mediated via the Aryl Hydrocarbon Receptor (AhR) but not by Estrogen Receptor Alpha (ERα), Estrogen Receptor Beta (ERβ), or Peroxisome Proliferator-Activated Receptor Gamma (PPARγ) in Mouse Cortical Neurons

Wójtowicz, A.K., Szychowski, K.A., Wnuk, A., Kajta, M.

DOI: 10.1007/s12640-016-9665-x

Selective Aryl Hydrocarbon Receptor Modulator 3,3′-Diindolylmethane Impairs AhR and ARNT Signaling and Protects Mouse Neuronal Cells Against Hypoxia

Rzemieniec, J., Litwa, E., Wnuk, A., Lason, W., Krzeptowski, W., Kajta, M.

DOI: 10.1007/s12035-015-9471-0

Triclosan activates aryl hydrocarbon receptor (AhR)-dependent apoptosis and affects Cyp1a1 and Cyp1b1 expression in mouse neocortical neurons

Szychowski, K.A., Wnuk, A., Kajta, M., Wójtowicz, A.K.

DOI: 10.1016/j.envres.2016.07.019

The Crucial Involvement of Retinoid X Receptors in DDE Neurotoxicity

Wnuk, A., Rzemieniec, J., Litwa, E., Lasoń, W., Krzeptowski, W., Wójtowicz, A.K., Kajta, M.

DOI: 10.1007/s12640-015-9572-6

RXRα, PXR and CAR xenobiotic receptors mediate the apoptotic and neurotoxic actions of nonylphenol in mouse hippocampal cells

Litwa, E., Rzemieniec, J., Wnuk, A., Lason, W., Krzeptowski, W., Kajta, M.

DOI: 10.1016/j.jsbmb.2015.11.018

The Crucial Involvement of Retinoid X Receptors in DDE Neurotoxicity

Wnuk, A., Rzemieniec, J., Litwa, E., Lasoń, W., Krzeptowski, W., Wójtowicz, A.K., Kajta, M.

DOI: 10.1007/s12640-015-9572-6

RXRα, PXR and CAR xenobiotic receptors mediate the apoptotic and neurotoxic actions of nonylphenol in mouse hippocampal cells

Litwa, E., Rzemieniec, J., Wnuk, A., Lason, W., Krzeptowski, W., Kajta, M.

DOI: 10.1016/j.jsbmb.2015.11.018

Kierownik pracowni

prof. dr hab. Małgorzata Kajta

+48 12 6623235
pokój 52 A

Zobacz także