TDK témák

Társtémavezető: Dr. Pap Ramóna

A vasfelhalmozódás (pl. hemokromatózis) a szervezetben hatással lehet a fertilizációra és terhesség kimenetelére. A vastúlterhelés defektív endometrium receptivitást okozhat, mely csökkentheti az implantáció sikerességét. In vitro sejtkultúrás kísérletekkel vizsgáljuk a vastúlterhelés szerepét az endometrium receptivitásban és az implantációban szerepet játszó gének expressziójára, valamint a fraktalkin hatását a vastúlterhelésre. A vizsgálatokhoz HEC-1A endometrium sejtvonal és JEG-3 trophoblast sejtvonal bilamináris ko-kultúra modelljét alkalmazzuk, melyben mindkét sejtben bekövetkező változásokat nyomon követhetjük. A vasterhelést vas-ammónium citrát kezeléssel váltjuk ki, majd a sejtek egy csoportját fraktalkinnal kezeljük. A kezeléseket követően a sejteket szétválasztjuk és külön-külön vizsgáljuk az mRNS (real-time PCR) és fehérjeszintű (Western blot, ELISA) változásokat, mellyel képet kaphatunk arról, hogy a vasfelhalmozódás hogyan befolyásolja a két sejttípus interakcióját valamint a fraktalkin befolyásolja-e ezeket a folyamatokat.

Kísérleteinkhez laborunkban kifejlesztettünk egy 6-hidroxidopamin indukálta Parkinson modellt, melyhez az SH-SY5Y neuroblasztóma sejteket retinsavval 5 napig, szérum csökkentett DMEM/F12 sejttenyésztő folyadékban dopaminerg neuronokká differenciáltatjuk, majd a Parkinson kémiai hátterének kialakításához 6-hidroxidopaminnal kezeljük a sejteket. Kismértékű vas szupplementációval (50µM vas-ammónium citrát), amire a szérumcsökkentett médium okozta vashiány miatt van szükség, elindul a sejtek vasfelhalmozódása és aktiválódik a ferroptózisért felelős gének expressziója, mely hatékonyan modellezi a dopaminerg neuronokban Parkinson-kórban bekövetkező változásokat.

A ko-kultúrában arra kaphatunk választ, hogy a kurkuminoid vegyületeink a mikrogliák által közvetített oxidatív stresszt képesek-e kivédeni/csökkenteni a differenciált SH-SY5Y sejtekben. Vizsgáljuk a kurkuminoid vegyületek antioxidáns, gyulladáscsökkentő és vasanyagcserére gyakorolt hatását.

Kapszantin antioxidáns és anti-inflammatórikus hatásának vizsgálata differenciált neuronokon.

Karotinoidok anti-apoptotikus hatásainak vizsgálata neurodegenerációban

Társtémavezető: Dr. Pandur Edina

A kutatás a lutein antioxidáns hatását vizsgálja glutamát által kiváltott neurotoxicitás esetén, összpontosítva annak potenciális védő szerepére az oxidatív stressz és gyulladás csökkentésében.

Neurotoxic processes in central nervous system

A neurodegenratív betegségek, kötzük a Parkinson-kór egyre több embert érint, egyre fiatalabb korban. A betegséghátterében az α-synuclein fehérje felhalmozódása és az ennek következtében a dopaminerg neuronokban kialakuló oxidatív stressz és ferroptózis a dopaminerg neuronok pusztulásához vezet. A kísérletes munka során dopaminerg neuronokká differenciált SH-SY5Y sejteket használunk a modell alapjaként, melyekben kémiai ágensekkel rotenonnal illetve 6-hidroxi-dopaminnal váltjuk ki a Parkinson-kórra jellemző molekuláris változásokat. Ezt követően kurkuminoid és kalkon származékok hatását vizsgáljuk a sejtek antioxidáns kapacitására, illetve a vasháztartás, elsősorban a ferroptózisban szerepet játszó gének/fehérjék expressziójára, hogy feltérképezzük a vizsgált vegyületek képesek-e a neuronokban zajló káros folyamatokat befolyásolni.

A kurkumából származó vegyületeket a kurkumint és a kurkuminoidokat számos tanulmányban vizsgálták, elsősorban tumorokban, diabéteszben, kadiovaszkuláris betegségekben, gyulladásos megbetegedésekben. Farmakológiai hatásuk nagy diverzitást mutat, melynek hátterében a számos általuk befolyásolt jelátvietli útvonal állhat. A szintetikus C5 kurkuminoidok magasabb citotoxicitással és jobb farmakokinetikai profillal rendelkeznek a kurkuminhoz képest.
Vizsgálataink során új, szintetikus C5-kurkuminoidok anti-tumor hatását vizsgáljuk tumoros endometrium, hólyag, méhnyak sejtvonalakon, illetve neuroblasztóma sejtvonalon. Megállapítjuk a kurkuminoidok IC50 értékét viabiltás mérésekkel, majd megvizsgáljuk, hogy a kezelést követően hogyan változnak a sejtekben az apoptózissal, ferroptózissal és selejtfehérje válasszal összefüggő gének expressziója (real-time PCR). Ezt követően fehérjeszintű vizsgálatokat végzünk (Western blot, ELISA) a hatásmechanizmus pontos megértése érdekében.

Társtémavezető: Tamási Kitti

Az emberi szervezetben legalább ötven különböző kemokin termelődik, melyek két csoportba oszthatók: 1) gyulladásos kemokinek és 2) homeosztázist fenntartó kemokinek. A kemokineket a bennük található ciszteinek száma és elhelyezkedése szerint négy alcsaládba soroljuk: C, CC, CXC, és CX3C. A CX3C alcsalád jelenleg ismert egyetlen tagja a fraktalkin, tudományos néven CX3L1. A fraktalkin két formában létezik: membránhoz kötött forma, mely egy transzmembrán fehérje, illetve a szolubilis forma, mely a membránhoz kötött fraktalkinból hasítódik le. A két forma eltérő funkcióval bír. A membránhoz kötött formának a sejt-sejt interakciókban és adhéziós molekulaként van szerepe, míg a szolubilis forma kemoattraktánsként működik. Receptora a CX3CR1, egy G-fehérjével működő receptor, mely számos jelátviteli útvonal működését, pl. az NFκB, PLC és MAPK, befolyásolja. A szolubilis fraktalkinnak szerepe van a jelátviteli folyamatok szabályozásában. Szignál molekulaként befolyásolhatja a sejtek működését, pl. a citokinek termelését, valamint a vasanyagcserét is.

Korábbi M1 makrofágokon végzett kísérleteink kimutatták, hogy a fraktalkin jelentős hatással bír a makrofágok vasfelhasználására és befolyásolja a gyulladásos citokinek termelését, így a gyulladásos folyamatokat. A kutatás célja, a fraktalkin szabályozó hatását vizsgálni a citokin termelés és a vasháztartás szempontjából M2 típusú makrofágokon (elsősorban M2a és M2c) in vitro sejtkultúrás modellben. A modell felállításához THP-1 humán monocita/makrofág sejtvonalat használunk melynek differenciálásához IL-4, IL-10 kezeléseket alkalmazunk. Fő cél a vas felvételében, hasznosításában bekövetkezett változások kimutatása az eltérő differenciáltságú makrofágok esetén, továbbá kapcsolat keresése a szolubilis fraktalkin, a vasháztartás és a citokin termelés között.

A glutamát által közvetített excitotoxicitás olyan patogenikus esemény, amely különböző akut és krónikus agyi rendellenességekkel jár, felelős az idegsejtek haláláért akut neurológiai rendellenességekben, beleértve a stroke-ot, traumát és a neurodegeneratív betegségeket. Munkánk során először a glutamát vegyület hatását vizsgáljuk meg neuronális eredetű sejtekre, koncentráció- és időfüggésben, valamint, hogy ez a hatás miben nyilvánul meg (sejtek túlélése, sejtciklus szabályozás, sejt károsító hatás (gyulladás, oxidatív stressz), vasanyagcsere). A magas glutamát szint sejthalált indukál a neuronokban. A neuronok sérülés, denegeráció hatására nagy mennyiségű vasat halmoznak fel. Korábbi kutatásunk során megvizsgáltuk a karotinoidok védő hatását oxidatív stressz ellen központi idegrendszeri sejteken (neuron, mikroglia), emellett kimutattuk a lutein befolyásoló hatását a vasanyagcserére is. Ennek tekintetében vizsgálni szeretnénk a különböző karotinoidok (lutein, zeaxantin, módosított lutein vegyületek) hatását egy neuronokban indukált citotoxikus sejtkultúrás modellben, valamint a hatások kiterjedését a vasanyagcsere károsodás kivédésére.

Társtémavezető: Jánosa Gergely

A D-vitamin számos pozitív hatással bír az emberi egészségre, többek között hozzájárul az egészséges csontok kialakulásához és az immunrendszer erősítéséhez. Emellett kiemelkedő neuroprotektív tulajdonságokkal is rendelkezik, melyek fontos szerepet játszhatnak a neurodegeneratív betegségek megelőzésében. Kutatásunkban a D-vitamin az endoplazmás retikulumban (ER) kialakuló stresszre - mely az ún. selejtfehérje válaszban (unfolded protein response, UPR) nyilvánul meg - gyakorolt hatásait vizsgáljuk. A D-vitamin védő szerepét különös tekintettel a vasmetabolizmusra és az UPR mechanizmusokra összpontosítva tanulmányozzuk, különös figyelemmel a neurodegeneratív betegségek kialakulásában játszott szerepükre. A kutatáshoz neuroblasztóma sejteket használunk, melyeket D-vitaminnal, thapsigarginnal (UPR indukáló szer) és ezek kombinációjával kezelünk, majd a kezelések hatásait kvantitatív PCR segítségével értékeljük. Célunk a D-vitamin potenciális neuroprotektív és ER stresszre adott válaszreakciókban betöltött szerepének jobb megértése, különös tekintettel a vasmetabolizmusra és a neurodegeneratív betegségek kialakulásával összefüggő anyagcserezavarokra.

Társtémavezető: Jánosa Gergely

A D-vitamin jótékony hatásai közé tartozik a mitokondriális funkciók támogatása és a neurodegeneratív betegségek megelőzésében játszott neuroprotektív szerepe. Vizsgálatunk a D-vitamin mitokondriális útvonalakra gyakorolt hatását elemzi, különös tekintettel az endoplazmás retikulumban (ER) bekövetkező stressz által kiváltott mitokondriális diszfunkcióra. A kutatás során a D-vitamin védő hatásait vizsgáljuk a mitokondriális oxidatív stressz csökkentésére és a mitokondriális dinamika (fúzió és fisszió) fenntartására, mivel ezek a folyamatok fontosak lehetnek a neurodegeneratív betegségek kialakulásának megértésében. SH-SY5Y neuroblasztóma sejteket kezelünk D-vitaminnal, thapsigarginnal (ER stressz indukáló szer), illetve ezen kezelések kombinációjával, majd kvantitatív PCR módszerrel elemezzük a kezelések hatását. A célunk a D-vitamin lehetséges neuroprotektív funkcióinak feltárása, különös tekintettel a mitokondriális útvonalak és a neurodegeneratív betegségekkel összefüggő mitokondriális diszfunkció kapcsolatára.