Department of Neurobiology

Scientific profile

  • About department
  • Employees
  • Laboratories

The Department of Neurobiology consists of separate research teams and the independent Laboratory of Trace Elements Neurobiology. Research teams conduct complementary studies in areas such as metabotropic receptors for glutamate and the search for new sites of action for psychotropic drugs.

The team consisting of the following members: dr hab. Agnieszka Pałucha-Poniewiera (PhD), Karolina Podkowa (MPharm) and Szymon Rzeźniczek (MSc) takes part in the study of potential antidepressant properties of glutamate metabotropic ligands and their mechanisms of action.

The team consisting of the following members: Piotr Brański (PhD), Grzegorz Burnat (PhD), Paulina Chorobik (PhD), Marcin Marcinak (PhD), Barbara Chruścicka (MSc) deals with an identification and pharmacodynamic characteristics of biologically active chemical compounds. Their studies are focused on metabotropic receptors, in particular mGluR and GABA B.

The methodology and experimental procedures

  • Mammalian cell cultures
  • Analysis of protein expression using RT-PCR and Western Blot
  • Immunofluorescence (microscopy and FACS)
  • Measurement of metabotropic receptors-mediated GTPase activity in isolated cell membranes
  • Cyclic ATP measurement (cells, tissue sections) using HTRF
  • Kinetic luminometric measurement of intracellular cAMP levels using a molecular sensor (Glo)
  • Measurement of the IP1 accumulation (cells, tissue sections) using HTRF
  • Measurement of intracellular mobilization of calcium ions (fluorescence)
  • Molecular cloning (propagation of bacterial vectors, modification of DNA sequence, transfer into mammalian cells [including tetracycline-inducible gene expression system], selection of cell clones)
  • Point mutations
  • Experiments on transgenic animals (PCR, electrophoretic separation of products)
  • Evaluation of sperm quality parameters (evaluation of: motility, vitality – eosinophilic test, maturity – presence and location of cytoplasmic droplets, integrity of cytoplasmic membrane – hyposmotic test and morphology of spermatozoids)

Dr hab. Joanna Wierońska (PhD), Monika Woźniak (MSc) and Paulina Cieślik (MSc) form a team whose main research direction are antipsychotics and their mechanisms of action. We use animal models of positive, negative and cognitive symptoms as well as techniques to determine the level of specific proteins and mRNA. Our studies oscillate around metabotropic receptors for glutamate and GABA B receptors.

The Laboratory of Neurodegeneration and Neuroprotection (no formal status), whose members are prof. dr hab. Maria Śmiałowska and Dr. Helena Domin, is involved in:

  • Research on neurodegeneration and neuroprotection in experimental models of ischemia
  • Study of neuroprotective and antidepressant mechanisms of glutamate group III receptor ligands and neuropeptide Y receptor ligands
  • Study of anatomical and histochemical interactions between different types of neurons and astrocytes in the cerebral cortex and limbic structures. We pay special attention to GABA and NPY neurons.

Methods used

  • Histology (Nissl, HE, Kluver-Barrera staining)
  • Histochemistry and immunohistochemistry (NPY-ir, GAD67-ir, GFAP-ir, CRF-ir, NeuN-ir, TH-ir, TrpH-ir, immunohistochemical staining of selected receptors, and others)
  • Stereological quantification in microscopic images
  • Intracerebral administration of substances
  • Behavioral observations and tests
  • Western blot analysis of selected proteins or peptides.

The team closely collaborates with Laboratories of the Department of Neurobiology and other researchers in the Institute, especially in the field of behavior, Western blotting, neural cell cultures, and assessment of neurodegenerative changes in Parkinson’s disease models.

The Department also conducts studies regarding the anxiolytic activity of drugs and the mechanisms of action of these compounds.

Bernadeta Szewczyk

Bernadeta Szewczyk, dr hab.

Head

+48 12 6623242
room 311

Pracownicy zakładu

Agnieszka Pałucha-Poniewiera, dr hab.

+48 12 6623288
room 313

Joanna Wieronska, dr hab.

+48 12 6623288
room 313

Professor Gabriel Nowak, dr hab.

+48 12 6623215
room Ojcowska

Professor Andrzej Pilc, dr hab.

+48 12 6623284
room Ojcowska

Professor Maria Śmiałowska, dr hab.

+48 12 6623270
room 311

Helena Domin, dr hab.

+48 12 6623315
room 312

Bartłomiej Pochwat, dr

room 312

Anna Rafało-Ulińska, dr

+48 12 6623292
room 318

Katarzyna Stachowicz, dr hab.

+48 12 6623315
room 312

Dorota Bederska-Łojewska, dr

Piotr Brański, dr

+48 12 6623295
room 3.20

Grzegorz Burnat, dr

+48 12 6623295
room 320

Barbara Chruścicka-Smaga, dr

+48 12 6623362
room 319

Łukasz Gąsior, dr

Michał Santocki, dr

Yana Babii, mgr

+48 12 6623292
room 318

Agata Machaczka, mgr

+48 12 6623362
room 319

Pracownicy pracowni

Joanna Wieronska, dr hab.

+48 12 6623288
room 313

Michał Santocki, dr

Laboratory of Neurobiology of Psychiatric Disorders

Headdr hab. Joanna Wierońska

Achievements

  • Publications
  • Grants
  • Awards

Grant

Involvement of cyclooxygenase 2 in antidepressant-like effects of metabotropic glutamatergic receptors group I. Grant: SONATA 7 NCN

Katarzyna Stachowicz, PhD

Grant

Narodowe Centrum Badań i Rozwoju 2012 – 2017 - jako kierownik zadania „Farmakodynamika”, Allosterix - „Innowacyjne terapie chorób neurodegeneracyjnych i neurorozwojowych w oparciu o modulatory allosteryczne receptorów mGlu.” Umowa: PBS1/B7/8/2012

dr M. Nowak - Selvita

Grant

2010 - 2014 - jako wykonawca, Nr POIG.01.01.02-12-004/09-00, Działanie: 1.1, Poddziałanie 1.1.2., DeMeTer - „Depresja – mechanizmy – terapia”.

prof. dr hab. K. Wędzony

Grant

2009 - 2012 - jako kierownik zadania „Farmakodynamika”, Nr UDA-POIG.01.03.01-12-100/08-0, Działanie: 1.3, Poddziałanie 1.3.1., ModAll - „Modulacja allosteryczna – nowa strategia w farmakoterapii. Identyfikacja właściwości psychotropowych ligandów receptorów glutaminianergicznych III grupy.”

prof. dr hab. Andrzej Pilc

Grant

Narodowe Centrum Nauki 2013 - 2016 - jako wykonawca; Platformex - ’EXtention of academia‑based PLATFORM to antidepressant hit Discovery.’ Umowa: Pol-Nor/198887/73/2013, (realizowany wspólnie z Zakładem Biologii Medycznej Uniwersytetu w Tromso z Norwegii oraz z Zakładem Biologii Komórki Narodowego Instytutu Leków w Warszawie)

prof. dr hab. A. Bojarski

Grant

2009 - 2011 - jako wykonawca; ‘Creating an academia-based platform to discover substances acting on serotonergic or glutamatergic systems as potential new antidepressant and anxiolytic drugs.’ PNRF-103-AI-1/07 from Norway through the Norwegian Financial Mechanism within the Polish-Norwegian Research Fund, (realizowany wspólnie z Zakładem Biologii Medycznej Uniwersytetu w Tromso z Norwegii oraz z Zakładem Biologii Komórki Narodowego Instytutu Leków w Warszawie)

prof. dr hab. A. Bojarski

Grant

2009 - 2012 – jako wykonawca; projekt badawczy nr N N405 055737, „Agoniści receptorów mGlu 4, 7, 8 jako potencjalne leki przeciwdepresyjne i przeciwlękowe - interakcje z układem serotoninowym”.

prof. dr hab. A. Pilc

Grant

2009 - 2011 – jako wykonawca; projekt badawczy nr N N401 009536, „Behawioralne, funkcjonalne i anatomiczne konsekwencje czasowego bądź trwałego wyciszenia genów dla metabotropowych receptorów glutaminianergicznych grupy III. Rola w patomechanizmie i farmakoterapii leku i depresji”.

dr J. Wierońska

Grant

2008 - 2011 – jako kierownik; projekt badawczy nr N N450 184635, „Poszukiwanie nowych ligandów mGluR2 i mGluR3 i ich charakterystyka farmakologiczna”.

Instytut Farmakologii PAN w Krakowie

Grant

2006 – 2009 – jako wykonawca, Grant Fundacji na Rzecz Wspierania Rozwoju Polskiej Farmacji i Medycyny (Polfarma). 34/4/2006 „Badanie przeciwdepresyjnych własności ligandów trzeciej rodziny receptorów związanych z białkami G (GPCR) oraz ich roli w mechanizmie działania leków przeciwdepresyjnych.”

prof. dr hab. A. Pilc

Grant

2006 - 2009 – jako wykonawca, Grant KBN nr 2 P05F 019 30, "Poszukiwanie nowych ligandów receptora serotoninowego 5-HT7 o potencjalnym działaniu przeciwdepresyjnym"

dr hab. A. Bojarski

Grant

2004 - 2006 – jako wykonawca, Grant KBN 3 P05A 077 25, „Potencjalne przeciwdepresyjne własności agonistów III grupy receptorów metabotropowych dla glutaminianu”

prof. dr hab. A. Pilc

Grant

2003 – 2006 – jako główny wykonawca, Grant Fundacji na Rzecz Wspierania Rozwoju Polskiej Farmacji i Medycyny (Polfarma) nr 012/2002. „Ligandy receptorów serotoninowych 5-HT7 – potencjalne zastosowanie terapeutyczne oraz nowe narzędzia farmakologiczne”.

dr hab. A. Bojarski

Grant

2003 – 2006 – jako wykonawca, Grant KBN K058/P05/2003, „Badanie korelacji molekularnych i komórkowych w mechanizmie depresji, ze szczególnym uwzględnieniem roli czynników troficznych FGF i TGF-beta w hipokampie i ciele migdałowatym”.

dr B. Legutko

Grant

2001 - 2003 jako główny wykonawca, Grant KBN 6 P05A 118 12, „Udział kinaz białkowych w mechanizmie działania leków przeciwdepresyjnych.”

prof. dr hab. A. Pilc

Grant

2000 – 2002 – jako wykonawca, Grant KBN 4 P05A 091 17, „Wpływ antydepresantów na receptory metabotropowe grupy I dla pobudzających aminokwasów”.

prof. dr hab. A. Pilc

Grant

1999 - 2000 – jako kierownik, Grant KBN 4 P05A 037 17, “Wpływ wielokrotnych podań imipraminy na aktywność CaM-KII (kinazy II zależnej od wapnia i kalmoduliny) w gęstościach postsynaptycznych izolowanych z hipokampa mózgu szczura”.

Dr Piotr Brański

Award

L'OREAL For Women in Science

Katarzyna Stachowicz, PhD

Award

Scientific Team Award WUM

Katarzyna Stachowicz, PhD

Award

Postdoc Research position Vanderbilt University

Katarzyna Stachowicz, PhD

Erratum: Biological consequences of zinc deficiency in the pathomechanisms of selected diseases (Journal of Biological Inorganic Chemistry (2014) 19 (1069-1079) DOI: 10.1007/s00775-014-1139-0)

Jurowski, K., Szewczyk, B., Nowak, G., Piekoszewski, W.

DOI: 10.1007/s00775-015-1293-z

Novel 4-aryl-pyrido[1,2-c ]pyrimidines with dual SSRI and 5-HT<inf>1A</inf> activity. Part 4

Chodkowski, A., Wróbel, M.Z., Turlo, J., Kleps, J., Siwek, A., Nowak, G., Belka, M., Baczek, T., Mazurek, A.P., Herold, F.

DOI: 10.1016/j.ejmech.2014.10.069

The serum concentration of magnesium as a potential state marker in patients with diagnosis of bipolar disorder,Stężenie magnezu w surowicy jako potencjalny marker stanu u pacjentów z diagnozą choroby afektywnej dwubiegunowej

Siwek, M., Styczeń, K., Sowa-Kućma, M., Dudek, D., Reczyński, W., Szewczyk, B., Misztak, P., Opoka, W., Topór-Mądry, R., Nowak, G.

DOI: 10.12740/PP/OnlineFirst/42047

Antidepressant-like activity of magnesium in the olfactory bulbectomy model is associated with the AMPA/BDNF pathway

Pochwat, B., Sowa-Kucma, M., Kotarska, K., Misztak, P., Nowak, G., Szewczyk, B.

DOI: 10.1007/s00213-014-3671-6

Antidepressant activity of fluoxetine in the zinc deficiency model in rats involves the NMDA receptor complex

Doboszewska, U., Szewczyk, B., Sowa-Kućma, M., Młyniec, K., Rafało, A., Ostachowicz, B., Lankosz, M., Nowak, G.

DOI: 10.1016/j.bbr.2015.03.064

Zinc deficiency in rats is associated with up-regulation of hippocampal NMDA receptor

Doboszewska, U., Sowa-Kućma, M., Młyniec, K., Pochwat, B., Hołuj, M., Ostachowicz, B., Pilc, A., Nowak, G., Szewczyk, B.

DOI: 10.1016/j.pnpbp.2014.09.013

Study of antidepressant drugs in GPR39 (zinc receptor<sup>-/-</sup>) knockout mice, showing no effect of conventional antidepressants, but effectiveness of NMDA antagonists

Młyniec, K., Gaweł, M., Nowak, G.

DOI: 10.1016/j.bbr.2015.03.053

Pregabalin for the treatment of social anxiety disorder

Kawalec, P., Cierniak, A., Pilc, A., Nowak, G.

DOI: 10.1517/13543784.2014.979283

Activation of mTOR dependent signaling pathway is a necessary mechanism of antidepressant-like activity of zinc

Szewczyk, B., Pochwat, B., Rafało, A., Palucha-Poniewiera, A., Domin, H., Nowak, G.

DOI: 10.1016/j.neuropharm.2015.08.026

The serum magnesium concentration as a potential state marker in patients with unipolar affective disorder,Stężenie magnezu w surowicy jako potencjalny marker stanu u chorych na depresję jednobiegunową

Styczeń, K., Siwek, M., Sowa-Kućma, M., Dudek, D., Reczyński, W., Szewczyk, B., Misztak, P., Topór-Mądry, R., Opoka, W., Nowak, G.

DOI: 10.12740/PP/OnlineFirst/44137

Head

Bernadeta Szewczyk, dr hab.

+48 12 6623242
room 311

See also