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

Dataset on exposure conditions to Fe2O3 and SiO2 colloidal suspension and airborne particulate matter (PM) suspensions: crude NIST1648a and with reduced content of organic matter, LAp120

Monika Jankowska-Kieltyka, Adam Roman, Irena Nalepa

DOI: 10.1016/j.dib.2024.110242

Elevated Expression of HSP72 in the Prefrontal Cortex and Hippocampus of Rats Subjected to Chronic Mild Stress and Treated with Imipramine

Adam Bielawski, Agnieszka Zelek-Molik, Katarzyna Rafa-Zabłocka, Marta Kowalska, Piotr Gruca, Mariusz Papp, Irena Nalepa

DOI: 10.3390/ijms25010243

Spontaneous head twitches in aged rats: behavioral and molecular study

Alicja Zakrzewska-Sito, Przemysław Bieńkowski, Marcin Kołaczkowski, Irena Nalepa, Agnieszka Zelek-Molik, Adam Bielawski, Katarzyna Chorążka, Julita Kuczyńska, Paweł Mierzejewski

DOI: 10.1007/s00213-022-06253-y

Gene Expression Changes Induced by Exposure of RAW 264.7 Macrophages to Particulate Matter of Air Pollution: The Role of Endotoxins

Adam Roman, Michał Korostyński, Monika Jankowska-Kieltyka, Marcin Piechota, Jacek Hajto, Irena Nalepa

DOI: 10.3390/biom12081100

Genetic lesions of the noradrenergic system trigger induction of oxidative stress and inflammation in the ventral midbrain

Justyna Barut, Katarzyna Rafa-Zabłocka, Agnieszka M. Jurga, Monika Bagińska, Irena Nalepa, Rosanna Parlato, Grzegorz Kreiner

DOI: 10.1016/j.neuint.2022.105302

Metabolic Response of RAW 264.7 Macrophages to Exposure to Crude Particulate Matter and a Reduced Content of Organic Matter

Monika Jankowska-Kieltyka, Adam Roman, Magdalena Mikrut, Marta Kowalska, Rudi van Eldik, Irena Nalepa

DOI: 10.3390/toxics9090205

Chronic restraint stress induces changes in the cerebral Galpha 12/13 and Rho-GTPase signaling network

Katarzyna Rafa-Zabłocka, Agnieszka Zelek-Molik, Beata Tepper, Piotr Chmielarz, Grzegorz Kreiner, Michał Wilczkowski, Irena Nalepa

DOI: 10.1007/s43440-021-00294-4

Anticonvulsant effect of pterostilbene and its influence on the anxiety- and depression-like behavior in the pentetrazol-kindled mice: behavioral, biochemical, and molecular studies.

DOI: 10.1007/s00213-021-05933-5

The Air We Breathe: Air Pollution as a Prevalent Proinflammatory Stimulus Contributing to Neurodegeneration.

DOI: 10.3389/fncel.2021.647643

Antidepressants Differentially Regulate Intracellular Signaling from α1-Adrenergic Receptor Subtypes In Vitro

Piotr Chmielarz, Justyna Kuśmierczyk, Katarzyna Rafa-Zabłocka, Katarzyna Chorązka, Marta Kowalska, Grzegorz Satała, Irena Nalepa

DOI: 10.3390/ijms22094817

Kierownik zakładu

dr hab. Grzegorz Kreiner

+48 12 6623335
pokój 40

Zobacz także