Dr hab. Katarzyna Kuter

Głównym celem prowadzonych badań jest poznanie mechanizmów aktywnych podczas przedklinicznej fazy choroby Parkinsona. Są to zarówno mechanizmy wywołujące degenerację neuronów, jak również mechanizmy kompensujące powoli narastający ubytek w układzie dopaminergicznym. Te przeciwstawne procesy zachodzą w mózgu jednocześnie, maskując pierwsze zmiany patologiczne i uniemożliwiają wczesne rozpoznanie choroby, a tym samym zatrzymanie lub spowolnienie jej postępowania.

Nasze badania w modelach zwierzęcych skupiały się dotychczas na kilku zagadnieniach, ważnych dla funkcjonowania szlaków nerwowych, poszczególnych grup komórek, organelli oraz białek.

Określenie mechanizmów kompensujących niewielkie ubytki neuronów dopaminergicznych w mózgu;

Ochronna rola gleju i współpraca astrocytów z neuronami w procesie kompensacji uszkodzeń układu dopaminergicznego;

Rola polaryzacji mikrogleju w procesie degeneracji i kompensacji;

Komórkowa regulacja energetyki i zapotrzebowania na poszczególne zasoby energetyczne podczas różnych stadiów degeneracji neuronów i odpowiedzi kompensacyjnej. Rola węglowodanów i tłuszczy;

Mitochondria i regulacja składu oraz aktywności enzymatycznej kompleksów oddechowych białek szlaku fosforylacji oksydatywnej;

Rola powtarzającego się, niewielkiego stresu oksydacyjnego w procesie degeneracji neuronów dopaminergicznych, prekondycjonowanie;

·  operacje stereotaktyczne mózgu szczura, jednorazowe i chroniczne domózgowe podania związków – implantacja mini-pompek osmotycznych ALZET,

·  sekcje mózgu (striatum, s.nigra, n. accumbens, hippocampus, cortex, cerebellum, b.olfactori) i tkanek obwodowych (serce, płuca, wątroba, nerki, mięśnie, krew),

·  pomiar temperatury ciała zwierząt,

·  metody behawioralne:
- automatyczny pomiar dobowej aktywności motorycznej (przebyty dystans, wspięcia, czas spoczynku),
- testy zachowania asymetrycznego - rotacje, test cylindra, test wibrysowy, skilled reaching test
- badanie zachowania pro- i przeciwdepresyjnego test Porsolta,
- badanie spowolnienia ruchowego - test katalepsji,

·  histologia: Nissl, glikogen, kompleksy oddechowe,

·  immunohistochemia (fluorescencja i chromogeny),

·  komputerowe obrazowanie skrawków mózgu, mikroskopia świetlna, analiza morfologiczna, stereologiczne liczenie komórek, densytometria,

·  HPLC – oznaczanie poziomów dopaminy, serotoniny, noradrenaliny, ich metabolitów oraz obrotu,

·  mikrodializa mózgu – oznaczanie katecholamin i wolnych rodników tlenowych przyżyciowo,

·  autoradiografia transportera dopaminowego DAT,

·  Western blot,

·   hybrydyzacja in situ,

·  pomiar stężenia substratów energetycznych (mleczan, bursztynian, glukoza, ciała ketonowe) w tkankach i plazmie,

·  pomiar aktywności enzymów – akonitaza,

·  barwienie na obecność mitochondrialnych kompleksów oddechowych (II, IV) na skrawkach

WE WSPÓŁPRACY:

·  elektroforeza natywna, analiza wydajności i aktywności oraz składu mitochondrialnych superkompleksów i kompleksów oddechowych (Cx I, II, IV),

·  2 kierunkowa elektroforeza białek (2DBN/SDS), ilościowa analiza różnicowa białek (DIGE), identyfikacja białek (MALDI MS/MS peptide mass fingerprint),

SŁOWA KLUCZOWE:

neurodegeneracje, kompensacje, przedkliniczna choroba Parkinsona, modele zwierzęce, glej, układ dopaminergiczny, regulacja energetyczna, białka mitochondrialne