Zaloguj się
Pracownia Neurofarmakologii i Epigenetyki
Profil naukowy
- O pracowni
- Pracownicy
- Zakład nadrzędny
Rys historyczny
Pracownia Neurofarmakologii i Epigenetyki powstała 23 kwietnia 2021 roku 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 utworzenia 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. Inicjatorką utworzenia Pracowni i jej dotychczasowym kierownikiem jest prof. dr hab. Małgorzata Kajta.
Dynamiczny rozwój Pracowni stworzył środowisko sprzyjające rozwojowi zawodowemu, czego dowodzą zdobywane stopnie i tytuły naukowe. Od 2018 roku awansowało 4 pracowników uzyskując kolejno: stopień naukowy doktora nauk medycznych w dyscyplinie biologia medyczna (2018 r.), tytuł naukowy profesora nauk medycznych (2019 r.), stopień naukowy doktora habilitowanego w dziedzinie nauk medycznych i nauk o zdrowiu w dyscyplinie nauki medyczne (2024 r.), a także stopień naukowy doktora w dziedzinie nauk medycznych i nauk o zdrowiu w dyscyplinie nauki medyczne (2025 r.).
Profil badań
Badania naukowe koncentrują się na chorobach cywilizacyjnych, zwłaszcza udarach mózgu i chorobie Alzheimera, a także na zaburzeniach układu nerwowego związanych z długotrwałą ekspozycją na zanieczyszczenia środowiskowe. Początkowo główny obszar badań stanowiły molekularne mechanizmy neurotoksyczności wywołanej narażeniem komórek lub zwierząt na występujące w środowisku substancje hormonalnie czynne i powiązanie ich z etiologią chorób układu nerwowego. Najnowsze badania ogniskują się na poszukiwaniu substancji o potencjale neuroprotekcyjnym, które mogą stanowić podstawę nowych terapii udarów mózgu i choroby Alzheimera.
Modele
- Hodowle pierwotne komórek nerwowych mózgu gryzoni laboratoryjnych prowadzone w systemach rozproszonym i organotypowym
- Hodowle macierzystych komórek nerwowych i mikrogleju
- Hodowle ludzkich neuronów pochodzących z indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych (iPSC)
- Komórkowe i zwierzęce modele udarów mózgu, asfiksji okołoporodowej i choroby Alzheimera
Najważniejsze odkrycia
- Selektywny modulator błonowej frakcji receptorów estrogenowych (mERα, mERβ), jakim jest PaPE-1, wywołuje efekt neuroprotekcyjny w komórkowych modelach choroby Alzheimera. Mechanizm działania PaPE-1 polega głównie na obniżaniu ekspresji markerów choroby, hamowaniu apoptozy oraz stymulowaniu procesu autofagii, co angażuje metylację DNA specyficznych genów.
- Selektywna modulacja receptora PPARγ przez amorfrutynę B chroni komórki nerwowe myszy przed uszkodzeniem hipoksyjno-ischemicznym, co angażuje procesy służące zachowaniu integralności mitochondrium, hamowaniu syntezy ROS i zależnych od ROS uszkodzeń DNA, a także hipermetylację genu Amorfrutyna B hamuje również aktywację mikrogleju.
- Receptor węglowodorów aromatycznych (AhR) może być punktem uchwytu dla leków służących poprawie farmakoterapii niedotlenienia mózgu. Zahamowanie szlaku AhR jest podstawowym mechanizmem ochronnego działania 3,3’‑diindolometanu (DIM) w komórkach nerwowych poddanych hipoksji/ischemii, a także w mózgu szczurów poddanych perinatalnej (okołoporodowej) asfiksji.
- Prenatalna ekspozycja na pestycyd DDT może być powodem zaburzeń o charakterze depresyjnym. Ten efekt jest specyficzny dla izomeru p,p’-DDT 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.
Metody badawcze
- Ocena przeżywalności komórek, cytotoksyczności i markerów stresu oksydacyjnego m.in. poprzez barwienie kalceiną AM, AlamarBlue, NeuroFluor™ NeuO, pomiar uwalniania dehydrogenazy mleczanowej (LDH) oraz wykorzystanie dioctanu 2′,7′-dichlorodihydrofluoresceiny (H2DCFDA).
- Badanie procesów apoptozy i autofagii poprzez pomiar poziomu specyficznych markerów (m.in. kaspazy, błonowy potencjał mitochondrialny, ciała apoptotyczne, autofagosomy).
- Analizy molekularne m.in. 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 m.in. pomiar metylacji DNA, zarówno globalnej, jak i specyficznych genów, pomiar aktywności enzymów zaangażowanych w modyfikacje histonów (HAT, HDAC, sirtuiny), pomiar ekspresji miRNA specyficznych dla chorób ośrodkowego układu nerwowego.
- Immunofluorescencyjna detekcja specyficznych białek przy użyciu mikroskopii konfokalnej.
Słowa kluczowe
Amorfrutyna B, apoptoza, asfiksja, autofagia, bazedoksifen, biologia molekularna, 3,3’- diindolometan (DIM), choroba Alzheimera, daidzeina, DDE, DDT, ekscytotoksyczność, epigenetyka, fitoestrogeny, genisteina, hipoksja, iPSC, ischemia, metylacja DNA, mikromacierze, miRNA, modele in vitro, neuroprotekcja, neurotoksyczność, PaPE-1, pestycydy, pierwotne hodowle neuronów, raloksifen, receptory aktywowane przez proliferatory peroksysomów (PPAR), receptory dla ksenobiotyków, receptory estrogenowe (ER/ESR; GPR30/GPER1), receptory retinoidowe typu X (RXR), receptor węglowodorów aromatycznych (AhR), selektywne modulatory receptorów estrogenowych (SERM), selektywne modulatory receptora węglowodorów aromatycznych (SAhRM), siRNA, triklokarban, udar mózgu
+48 12 6623235
kajta@if-pan.krakow.pl
pokój 52 A Pracownicy pracowni
Dokonania naukowe
- Publikacje
- Granty
- Nagrody
Grant
Pozycjonowanie receptora węglowodorów aromatycznych (AhR) jako nowego celu w farmakoterapii sporadycznej postaci choroby Alzheimera: weryfikacja neuroprotekcyjnych właściwości selektywnego modulatora receptora w mysich i ludzkich modelach choroby. Grant NCN OPUS; 2024/55/B/NZ7/0221; 2025-2028. Zakwalifikowany do finansowania.
Prof. dr hab. Małgorzata Kajta
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
Nagroda
Nagroda Fundacji im. J. i J. Supniewskich za osiągnięcia naukowe. 25 Lutego 2004
Prof. dr hab. Małgorzata Kajta
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
Enhanced delivery of daidzein into fibroblasts and neuronal cells with cationic derivatives of gamma-cyclodextrin for the control of cellular glycosaminoglycans
Kamiński, K., Kujdowicz, M., Kajta, M., Nowakowska, M., Szczubiałka, K.
DOI: 10.1016/j.ejpb.2015.02.002
Neuroprotective action of raloxifene against hypoxia-induced damage in mouse hippocampal cells depends on ERα but not ERβ or GPR30 signalling
Rzemieniec, J., Litwa, E., Wnuk, A., Lason, W., Gołas, A., Krzeptowski, W., Kajta, M.
DOI: 10.1016/j.jsbmb.2014.05.005
Salsolinol, an Endogenous Compound Triggers a Two-Phase Opposing Action in the Central Nervous System
Możdżeń, E., Kajta, M., Wąsik, A., Lenda, T., Antkiewicz-Michaluk, L.
DOI: 10.1007/s12640-014-9511-y
PPAR-γ agonist GW1929 but not antagonist GW9662 reduces TBBPA-induced neurotoxicity in primary neocortical cells
Wojtowicz, A.K., Szychowski, K.A., Kajta, M.
DOI: 10.1007/s12640-013-9434-z
Isomer-nonspecific action of dichlorodiphenyltrichloroethane on aryl hydrocarbon receptor and G-protein-coupled receptor 30 intracellular signaling in apoptotic neuronal cells
Kajta, M., Litwa, E., Rzemieniec, J., Wnuk, A., Lason, W., Zelek-Molik, A., Nalepa, I., Grzegorzewska-Hiczwa, M., Tokarski, K., Golas, A., Guzik, E., Grochowalski, A., Szychowski, K.A., Wojtowicz, A.K.
DOI: 10.1016/j.mce.2014.05.008
1-benzyl-1,2,3,4-tetrahydroisoquinoline, an endogenous neurotoxic compound, disturbs the behavioral and biochemical effects of L-DOPA: In vivo and ex vivo studies in the rat
Wa̧sik, A., Romańska, I., Michaluk, J., Kajta, M., Antkiewicz-Michaluk, L.
DOI: 10.1007/s12640-014-9476-x
Impact of endocrine-disrupting chemicals on neural development and the onset of neurological disorders
Kajta, M., Wójtowicz, A.K.
DOI: 10.1016/S1734-1140(13)71524-X
The key involvement of estrogen receptor β and G-protein-coupled receptor 30 in the neuroprotective action of daidzein
Kajta, M., Rzemieniec, J., Litwa, E., Lason, W., Lenartowicz, M., Krzeptowski, W., Wojtowicz, A.K.
DOI: 10.1016/j.neuroscience.2013.02.005