Zakład Biochemii Mózgu

Profil naukowy

  • O zakładzie
  • Pracownicy
  • Pracownie
Opis profilu badawczego
I. Neurobiologiczne i molekularne aspekty depresji, stresu, lęku i mechanizmy działania terapii przeciwdepresyjnych:

 

  • Badania roli układu noradrenergicznego w indukowanych stresem zmianach plastycznych w mózgu
    Interakcje szlaków sygnałowych: receptory α1-adrenergiczne – stres komórkowy – apoptoza – badania w chronicznym nieprzewidywalnym stresie, modelu zwierzęcej depresji
  • Udział podtypów (A, B i D) receptora α1–AR w mechanizmie działania leków przeciwdepresyjnych – badania w modelach komórkowych ze stabilną ekspresją poszczególnych podtypów α1–AR i u myszy knock-out pozbawionych określonych podtypów α1–AR.
  • Neurochemiczne korelaty przywołania warunkowanego lęku: badanie ekspresji białek G w mózgu myszy w modelu warunkowania strachem i efektach morfiny

II. Badania w mysich modelach transgenicznych (system warunkowej/indukowanej rekombinazy Cre/loxP):

  • funkcja receptora glikokortykoidowego (GR) w depresji (myszy pozbawione receptora GR w układzie noradrenergicznym)
    rola czynnika transkrypcyjnego CREB w mechanizmie działania leków przeciwdepresyjnych (myszy pozbawione CREB w układzie noradrenergicznym lub serotoninowym)
  • farmakologiczna weryfikacji potencjalnych strategii neuroprotekcyjnych w chorobach neurodegeneracyjnych (linie myszy z wywołaną miejscowo degeneracją komórek noradrenergicznych, dopaminowych lub dopaminoceptywnych)

III. Wpływ leków i niefarmakologicznych terapii przeciwdepresyjnych na układ odpornościowy

  • Rola obwodowych makrofagów w depresji i działaniu terapii przeciwdepresyjnych

IV. Molekularne korelaty uzależnień lekowych

  • Badanie ekspresji podjednostek α białek G w mózgu, w szczurzych modelach uzależnienia od morfiny i kokainy

 

Metody badawcze
Behawioralne:
– testy: spontaniczna ruchliwość (OFT); zachowania depresyjne (TST, FST); lękliwość (LDB); motoryka i koordynacja ruchowa zwierzęcia (Rotarod) wykonywane z udziałem zautomatyzowanego systemu do analizy ruchowej EthoVision
– modele: stresu unieruchomienia; warunkowania strachem; modelowanie tolerancji i uzależnień lekowych: sensytyzacja, procedura samopodawania leków oraz modele nawrotu do uzależnienia kokainowego i morfinowego
– instrumentalne: podawanie elektrowstrząsów, implantacja stereotaktyczna kaniuli do określonych miejsc kory mózgowej (dmPFC) i podania leków do dmPFC; implantacja sztucznej żyły do żyły szyjnej szczura; izolacja struktur mógowych
Biochemiczne / molekularne:
 – badania gęstości i powinowactwa receptorów: analiza wiązania radioligandów i autoradiografia receptorów; pomiar generacji wtórnych przekaźników (cykliczny AMP, fosforany inozytolu) z wykorzystaniem techniki HTRF, TR-FRET; ocena aktywności makrofagów metodami kolorymetrycznymi, ELISA i cytometrii przepływowej
– hodowla komórek układu odpornościowego; transfekcja in vitro i hodowle linii komórkowych ze stabilną ekspresją genów kodujących wybrane białka
– genotypowanie zwierząt techniką klasycznego PCR; ilościowe oznaczenia ekspresji mRNA (RealTime PCR, Northern blot); białka (WesternBlot, macierze białkowe); frakcjonowanie białek błonowych i wewnątrzkomórkowych; profilowanie ekspresji genów metodą mikromacierzy cDNA na komercyjnych platformach (Illumina/Affymetrix) oraz za pomocą tzw. mikromacierzy małej skali z sondami TaqMan (TLDA) na własnej platformie QuantStudio
Immunohistochemiczne – klasyczne techniki immunohistochemii i immunofluorescencji dla wizualizacji morfologii struktur mózgowych oraz jakościowej analizy wybranych białek; analiza mikroskopowa fluorescencyjna
Modele transgeniczne:
– oparte o system warunkowej/indukowanej rekombinazy Cre/loxP  – myszy z selektywnie usuniętymi genami wyłącznie w specyficznych populacjach komórkowych
– oparte o technologię knock-out – myszy z unieczynnionymi genami kodującymi poszczególne podtypy receptorów α1–adrenergicznych (ABD-KO)
– model in vitro – linie komórek ze stabilną ekspresją poszczególnych podtypów receptorów α1–adrenergicznych
Najważniejsze odkrycia ostatnich lat
1. Stwierdzenie zależnych od płci różnic w odpowiedzi na mutację polegającą na selektywnym usunięciu receptora glukokortykoidowego z układu noradrenergicznego (linia myszy GRDBHCre): wykazanie w testach behawioralnych prodepresyjnego i prolękowego fenotypu samic i oporności na stres samców (publikacja: Chmielarz P., Kuśmierczyk J., Parlato R, Schütz G., Nalepa I., Kreiner G.: Inactivation of glucocorticoid receptor in noradrenergic system influences anxiety and depressive-like behavior in mice. PLoS One, 2013, 8, e72632)
2. Wykazanie, że wielokrotny stres separacji od matki w okresie postnatalnym (model clean bedding), skutkuje u dorosłych mysich osobników anhedonią – obniżeniem pobierania słodkiego pokarmu, spadkiem gęstości receptorów α1-adrenergicznych w korowo-limbicznych obwodach neuronalnych oraz zależnymi od struktury mózgu zmianami w ekspresji mRNA trzech podtypów receptora α1-adrenergicznego, białek szoku cieplnego (Hsp72, Hsp90) oraz białek rodziny Bcl2 (publikacja: Coccurello R., Bielawski A., Zelek-Molik A., Vetulani J., Kowalska M., D’Amato F.R., Nalepa I.: Brief maternal separation affects brain α1-adrenoceptors and apoptotic signaling in adult mice. Prog. Neuropsychopharmacol. Biol Psychiatry, 2014, 48, 161-169).
Grzegorz Kreiner

dr hab. Grzegorz Kreiner

Kierownik zakładu

+48 12 6623335
pokój 40

Pracownicy zakładu

prof. dr hab. Irena Nalepa

+48 12 6623225
pokój 39

dr Piotr Chmielarz

+48 12 6623227
pokój 37A

dr hab. Danuta Jantas

+48 12 3343721
pokój 2.1

dr Agnieszka Zelek-Molik

+48 12 6623227
pokój 36

dr Justyna Barut

+48 12 6623245
pokój 43

dr Adam Bielawski

+48 12 6623381
pokój 37

dr Jolanta Konieczny

+48 12 6623272
pokój 338

dr Katarzyna Rafa-Zabłocka

+48 12 6623227
pokój 36

mgr Katarzyna Maziarz

+48 12 6623245
pokój 43

mgr Michał Wilczkowski

+48 12 6623245
pokój 43

mgr Anna Alwani

+48 12 662 32 45
pokój 43

mgr Zuzanna Biel

+48 12 3343700
pokój 2.6

Pracownicy pracowni

dr hab. Katarzyna Kuter-Nowak

+48 12 6623226
pokój 3.36

dr hab. Elżbieta Lorenc-Koci

+48 12 6623272
pokój 338

dr Joanna Kula

+48 12 6623286
pokój 337

dr Agata Maziak

+48 12 6623383
pokój 340

mgr Emilija Napieralska

+48 12 3623286
pokój 3.37

Pracownia Neurodegeneracji i Terapii Eksperymentalnej

Kierownik: dr hab. Katarzyna Kuter-Nowak

Dokonania naukowe

  • Publikacje
  • Granty
  • Nagrody

Grant

Wzajemne oddziaływanie neurochemii i biologii nowotworów: w poszukiwaniu nowej terapii glejaka wielopostaciowego pośród ligandów receptorów dopaminowych Konsorcjant w projekcie SONATA 17 UMO-2021/43/D/NZ7/00891

Dr hab. Danuta Jantas

Grant

Projekt PASIFIC Call 1 TheraLanOx "Neuroprotective properties of theranostic lanthanide oxide nanoparticles against neurotoxin-induced cellular models of Parkinson’s disease"

Dr Rugmani Meenambal

Grant

Węglowe kompozyty hybrydowe do stymulacji komórek centralnego układu nerwowego Konsorcjant w projekcie OPUS 20 2020/39/B/ST5/02126

Dr hab. Danuta Jantas

Grant

Badanie wpływu postępującej neurodegeneracji układu noradrenergicznego na funkcjonowanie układu dopaminowego w kontekście presymptomatycznej fazy choroby Parkinsona OPUS13 2017/25/B/NZ7/02406

Dr hab. Grzegorz Kreiner

Grant

Różnicowanie udziału trzech podtypów receptora alfa(1)-adrenergicznego w efektach leków przeciwdepresyjnych: badania w oparciu o genetyczne modele in vitro oraz in vivo OPUS9 2015/17/B/NZ7/03018

Prof. dr hab. Irena Nalepa

Grant

Zanieczyszczenia powietrza a choroby autoimmunologiczne: rola wielofazowej chemii nieorganicznej SYMFONIA3: APARIC 2015/16/W/ST5/00005

Prof. dr hab. Irena Nalepa

Grant

Ocena roli czynnika transkrypcyjnego CREB w mechanizmach działania leków przeciwdepresyjnych OPUS7 2014/13/B/NZ7/02293

Dr hab. Grzegorz Kreiner

Grant

Określenie roli receptora mGluR8 w komórkach nowotworowych - potencjalny punkt uchwytu dla nowych strategii przeciwnowotworowych Grant NCN OPUS 3 2012/05/B/NZ3/00452.

Dr hab. Danuta Jantas

Grant

Farmakologiczna weryfikacja potencjalnych strategii neuroprotekcyjnych w nowych, genetycznych modelach progresywnej neurodegeneracji u myszy, opartych o system selektywnie indukowanych mutacji Cre/loxP OPUS2 2011/03/B/NZ7/05949

Dr hab. Grzegorz Kreiner

Grant

Ocena neuroprotekcyjnych właściwości ligandów metabotropowych receptorów glutaminianergicznych grupy II i III w modelach apoptozy in vitro i in vivo Grant KBN nr N N405 611638.

Dr hab. Danuta Jantas

Grant

Badanie interakcji szlaków sygnałowych: receptory alfa1-adrenergiczne – stres komórkowy – apoptoza, w modelu chronicznego łagodnego stresu - zadanie 1.4 POIG.01.01.02-12-004/09 DeMeTer (Depresja – Mechanizmy – Terapia) Działanie 1.1 Poddziałanie 1.1.2. Zadanie główne: Modelowanie depresji – strategia poznawania jej etiologii.

Prof. dr hab. Irena Nalepa

Grant

Badanie interakcji układu noradrenergicznego i glukokortykoidowego w nowym modelu genetycznym i ocena jego przydatności jako modelu depresji u myszy - zadanie 1.2 POIG 01.01.02-12-004/09 DeMeTer (Depresja – Mechanizmy – Terapia). Działanie 1.1 Poddziałanie 1.1.2. Zadanie główne: Modelowanie depresji – strategia poznawania jej etiologii.

Dr hab. Grzegorz Kreiner

Grant

Funkcja in vitro: funkcjonalna aktywność nowych ligandów receptora serotoninowego 5HT(6) i dopaminowego D(2) na poziomie modulacji odpowiedzi wtórnych przekaźników zadanie nr 6 GRANT POIG ProKog Nr UDA-POIG.01.03.01-12-063/09-02 Działanie 1.3, Poddziałanie 1.3.1: Antagoniści receptora 5HT(6): nowoczesne leki przeciwpsychotyczne o dodatkowym działaniu prokognitywnym

Prof. dr hab. Irena Nalepa

Nagroda

2009 - Young Investigator Award, Neuropeptides Festival, Salzburg, Austria.

Dr hab. Danuta Jantas

Strain differences in changes in some parameters of cerebral cortical adrenergic system following chronic imipramine administration to rats

Vetulani, J., Nalepa, I., Popik, P.

DOI:

Avoidance learning during antidepressant withdrawal in mice

SANSONE, M., BATTAGLIA, M., EKBLOM, J., NALEPA, I., VETULANI, J.

DOI: 10.1111/j.2042-7158.1991.tb05449.x

Involvement of protein kinase c in the mechanism of in vitro effects of imipramine on generation of second messengers by noradrenaline in cerebral cortical slices of the rat

Nalepa, I., Vetulani, J.

DOI: 10.1016/0306-4522(91)90079-4

Different Mechanisms of β‐Adrenoceptor Down‐Regulation by Chronic Imipramine and Electroconvulsive Treatment: Possible Role for Protein Kinase C

Nalepa, I., Vetulani, J.

DOI: 10.1111/j.1471-4159.1991.tb08236.x

Second messengers: Rate of formation as an index of receptor reactivity

Nalepa, I., Vetulani, J.

DOI:

Differences in β-adrenergic regulation of cyclic AMP formation in cerebral cortical slices of the rat and spiny mouse - Acomys cahirinus

Chalecka-Franaszek, E., Nalepa, I., Vetulani, J.

DOI:

Different calcium requirements during incorporation of myo-inositol into membrane lipids for phosphatidylinositol hydrolysis stimulated by carbachol and noradrenaline

Nalepa, I., Chalecka-Franaszek, E., Vetulani, J.

DOI:

β down-regulation induced by repeated vasopressin treatment

Nalepa, I., Vetulani, J.

DOI: 10.1016/0014-2999(90)90118-P

The role of inositol triphosphate and diacylglycerol as intracellular second messengers,Rola trifosforanu inozytolu i diacyloglicerolu jako wewnatrzkomórkowych wtórnych przekaźników.

Nalepa, I.

DOI:

Increased responsiveness of the cerebral cortical phosphatidylinositol system to noradrenaline and carbachol in senescent rats

Nalepa, I., Pintor, A., Fortuna, S., Vetulani, J., Michalek, H.

DOI: 10.1016/0304-3940(89)90816-1

Kierownik zakładu

dr hab. Grzegorz Kreiner

+48 12 6623335
pokój 40

Zobacz także