Zakład Biochemii Mózgu

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).

Wszystkie publikacje
  • Aneta Fraczek-Szczypta, Danuta Jantas, Filip Ciepiela, Justyna Grzonka. Graphene oxide-conductive polymer nanocomposite coatings obtained by the EPD method as substrates for neurite outgrowth. Diamond & Related Materials 102 (2020) 107663.


  • Marek Piotrowski, Danuta Jantas, Monika Leśkiewicz, Krzysztof Szczepanowicz, Piotr Warszyński, Władysław Lasoń. Polyelectrolyte-coated nanocapsules containing cyclosporine A protect neuronal-like cells against oxidative stress-induced cell damage. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects Volume 555, 20 October 2018, Pages 264-269.


  • Aneta Fraczek-Szczypta, Danuta Jantas, Filip Ciepiela, Justyna Grzonka, Andrzej Bernasike, Mateusz Marzec. Carbon nanomaterials coatings – Properties and influence on nerve cells response. Diamond and Related Materials Volume 84, April 2018, Pages 127–140.


  • M. Szczęch, K. Szczepanowicz, D. Jantas, M. Piotrowski, A. Kida, W. Lasoń, P. Warszyński. Neuroprotective action of undecylenic acid (UDA) encapsulated into PCL nanocarriers. Colloids and Surfaces A 532 (2017) 41–47.
  • Marek Piotrowski, Krzysztof Szczepanowicz, Danuta Jantas, Monika Leskiewicz, Władysław Lason, Piotr Warszynski. Emulsion-core and polyelectrolyte-shell nanocapsules: biocompatibility and neuroprotection against SH-SY5Y cells. J Nanopart Res (2013) 15:1-12.


  • Gręda A., Jantas D. Dysfunkcje mitochondriów w chorobach neurodegeneracyjnych: potencjalny punkt uchwytu dla leków neuroprotekcyjnych. Postępy Biologii Komórki, TOM 39 2012 NR 3 (321–344).


  • Danuta Jantas. Tyreoliberyna [TRH] - neuropeptyd regulujacy homeostaze w osrodkowym ukladzie nerwowym. Postępy Biologii Komórki 2009, TOM 36, s. 483-496.
  • Kuter, Cenci, Carta, The role of glia in Parkinson's disease: Emerging concepts and therapeutic applications, Progress in Brain Research Volume 252, 2020, Pages 131-168
  • Astrocytes and microglia in Parkinson’s disease and its animal models. In: The Neuroscience of Parkinson's Disease. Vol 2. Genetics, neurology, behavior, and diet in Parkinson’s disease, 2020, Chapter 6, pp 83-101

    Katarzyna Kuter
    Astrocytes and microglia in Parkinson’s disease and its animal models. In: The Neuroscience of Parkinson's Disease. Vol 2. Genetics, neurology, behavior, and diet in Parkinson’s disease, 2020, Chapter 6, pp 83-101, Editors: Colin Martin and Victor Preedy, ISBN: 978-0-12-815950-7, published by Academic Press, Imprint of Elsevier, Published Date: 18th September 2020

  • Jantas D. Cell-Based Systems of Depression: An Overview. In: Herbal Medicine in Depression. Ed. Clara Grosso. Springer, Switzerland 2016, p. 75-117. DOI 10.1007/978-3-319-14021-6.
  • Lasoń W., Jantas D. Rola epigenetyki w mechanizmach i leczeniu padaczki (The role of epigenetics in pathomechanisms and epilepsy treatment). Article In Polish. Epileptologia 2009, 17:113-122.
  • Jantas-Skotniczna D. Estrogeny – nie tylko hormony płciowe (Rola estrogenów w Ośrodkowym Układzie Nerwowym). [Estrogens – not only sexual hormons (The role of estrogens In Central Nervous System)]. Wszechświat, 2004; 105: 191-194. Review. Polish.
  • Jantas-Skotniczna D. ALS – cichy zabójca (Nasze szanse w walce ze stwardnieniem bocznym zanikowym). [ALS – the sileni killer (Our chances to combat Amyotropic Lateral Sclerosis)]. Wszechświat, 2006; 107: 31-33. Review. Polish.
Wszystkie publikacje
  • Wzajemne oddziaływanie neurochemii i biologii nowotworów: w poszukiwaniu nowej terapii glejaka wielopostaciowego pośród ligandów receptorów dopaminowych, Dr hab. Danuta Jantas
    Konsorcjant w projekcie SONATA 17 UMO-2021/43/D/NZ7/00891
  • Projekt PASIFIC Call 1 TheraLanOx "Neuroprotective properties of theranostic lanthanide oxide nanoparticles against neurotoxin-induced cellular models of Parkinson’s disease" , Dr hab. Danuta Jantas
    Kierownik projektu: Dr Rugmani Meenambal; opiekunowie naukowi projektu: Dr hab. Danuta Jantas i prof. dr hab. Piotr Warszyński
  • Węglowe kompozyty hybrydowe do stymulacji komórek centralnego układu nerwowego, Dr hab. Danuta Jantas
    Konsorcjant w projekcie OPUS 20 2020/39/B/ST5/02126
  • grant NCN OPUS18 2019/35/B/NZ7/02862 Ćwiczenia fizyczne jako naturalny mechanizm indukujący neuroregenerację. Poszukiwanie nowych białek markerowych i celów terapeutycznych w chorobie Parkinsona, Dr hab. Katarzyna Kuter - Nowak


  • , Dr hab. Katarzyna Kuter - Nowak
    NCN grant, OPUS 14 [2018-08-03 do 2021-08-02] nr 2017/27/B/NZ7/00289
    Tytuł: „Jak interakcja pomiędzy mikroglejem a astrocytami wpływa na funkcjonowanie neuronów w układzie dopaminergicznym. Analiza potencjalnego działania ochronnego substancji zmieniających fenotyp komórek glejowych" Wykonywany w IF PAN w Krakowie – kierownik projektu.
  • Badanie wpływu postępującej neurodegeneracji układu noradrenergicznego na funkcjonowanie układu dopaminowego w kontekście presymptomatycznej fazy choroby Parkinsona. , Dr hab. Grzegorz Kreiner
    OPUS13 2017/25/B/NZ7/02406
    Kierownik projektu: Dr Grzegorz Kreiner
  • Różnicowanie udziału trzech podtypów receptora alfa(1)-adrenergicznego w efektach leków przeciwdepresyjnych: badania w oparciu o genetyczne modele in vitro oraz in vivo , Prof. dr hab. Irena Nalepa
    OPUS9 2015/17/B/NZ7/03018
    Kierownik projektu: Prof. dr hab. Irena Nalepa

  • Zanieczyszczenia powietrza a choroby autoimmunologiczne: rola wielofazowej chemii nieorganicznej , Prof. dr hab. Irena Nalepa
    SYMFONIA3: APARIC  2015/16/W/ST5/00005
    Kierownik projektu ze strony Instytutu Farmakologii PAN Prof. dr hab. Irena Nalepa
  • Ocena roli czynnika transkrypcyjnego CREB w mechanizmach działania leków przeciwdepresyjnych, Dr hab. Grzegorz Kreiner
    OPUS7 2014/13/B/NZ7/02293
    Kierownik projektu: Dr Grzegorz Kreiner
  • MOBILNOŚĆ PLUS, Dr hab. Katarzyna Kuter - Nowak
    Stypendium naukowe MOBILNOŚĆ PLUS, finansowane przez MNiSW.
    Tytuł: "Rola ochronna astrocytów w procesie degeneracji neuronów układu dopaminergicznego oraz w procesie funkcjonalnej kompensacji tego uszkodzenia. Badania funkcji i składu mitochondrialnych superkompleksów łańcucha oddechowego w zwierzęcych modelach wczesnej choroby Parkinsona"
    Trzykrotny, półroczny pobyt w Technische Universität Darmstadt, Niemcy, w zespole Prof Norberta A. Denchera.
  • NCN grant, OPUS 3, Dr hab. Katarzyna Kuter - Nowak
    Grant badawczy OPUS 3, nr 2012/05/B/NZ4/02599, finansowany przez NCN.
    Tytuł: „Rola astrocytów i metabolizmu komórkowego w procesie funkcjonalnej kompensacji uszkodzenia układu dopaminergicznego mózgu szczura. Analiza ekspresji AMPK i białek regulujących metabolizm energetyczny w kontekście choroby Parkinsona." Wykonywany w IF PAN w Krakowie – kierownik projektu.
  • Określenie roli receptora mGluR8 w komórkach nowotworowych - potencjalny punkt uchwytu dla nowych strategii przeciwnowotworowych, Dr hab. Danuta Jantas
    Grant NCN OPUS 3 2012/05/B/NZ3/00452.
  • Farmakologiczna weryfikacja potencjalnych strategii neuroprotekcyjnych w nowych, genetycznych modelach progresywnej neurodegeneracji u myszy, opartych o system selektywnie indukowanych mutacji Cre/loxP , Dr hab. Grzegorz Kreiner
    OPUS2 2011/03/B/NZ7/05949
    Kierownik projektu: Dr Grzegorz Kreiner
  • Ocena neuroprotekcyjnych właściwości ligandów metabotropowych receptorów glutaminianergicznych grupy II i III w modelach apoptozy in vitro i in vivo, Dr hab. Danuta Jantas
    Grant KBN nr N N405 611638.  
  • Badanie interakcji szlaków sygnałowych: receptory alfa1-adrenergiczne – stres komórkowy – apoptoza, w modelu chronicznego łagodnego stresu - zadanie 1.4, Prof. dr hab. Irena Nalepa
    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.
    Kierownik zadania 1.4. Prof. Irena Nalepa
Wszystkie granty
  • 2020 - Brązowy Krzyż Zasługi za zasługi w działalności na rzecz rozwoju nauki, Dr hab. Danuta Jantas
    Wtorek, 29 Czerwca 2021
  • Zespołowa Nagroda Naukowa Wydziału V Nauk Medycznych PAN za cykl 3 publikacji pt. ”Rola astrocytów w mechanizmach kompensujących degenerację neuronów dopaminergicznych i w regulacji energetyki komórkowej układu czarno-prążkowiowego w zwierzęcym modelu wczesnej choroby Parkinsona”., Dr hab. Katarzyna Kuter - Nowak
    Środa, 11 Grudnia 2019
  • 2017 - Publons Peer Review Award, Multidisciplinary, Dr hab. Danuta Jantas
    Piątek, 1 Września 2017
  • 2009 - Young Investigator Award, Neuropeptides Festival, Salzburg, Austria. , Dr hab. Danuta Jantas
    Czwartek, 23 Lipca 2009
  • Nagroda Dyrektora IF PAN za publikacje o wysokim IF w 2018r., Dr hab. Katarzyna Kuter - Nowak
    Poniedziałek, 30 Listopada -0001
Wszystkie nagrody
Kierownik zakładu

Dr hab. Grzegorz Kreiner

Telefon: +48 12 6623335
E-mail: kreiner@if-pan.krakow.pl

Zainteresowania badawcze

Techniki badawcze

Słowa kluczowe