Zakład Neuro-Psychofarmakologii


Profil badawczy
Choroba Parkinsona (chP) jest postępującą chorobą neurodegeneracyjną charakteryzującą się zaburzeniami ruchowymi (spowolnieniem, sztywnością mięśniową, drżeniem spoczynkowym) oraz współistniejącymi objawami niemotorycznymi m.in. depresyjnymi. Chorobie może towarzyszyć drżenie samoistne (czynnościowe). Patomechanizmy tych schorzeń są słabo poznane, diagnostyka możliwa dopiero na późnym, nieodwracalnym etapie, a dostępne terapie objawowe mało skuteczne i obarczone niepożądanymi efektami ubocznymi.
W Zakładzie bada się proces degeneracji neuronów dopaminowych, rozwijające się zmiany kompensacyjne oraz mechanizmy odpowiadające za objawy chP i drżenie samoistne. Poszukuje się markerów różnych stadiów chP oraz potencjalnych punktów uchwytu dla nowych leków.
W opracowanych przez nas modelach zwierzęcych uszkadza się komórki dopaminowe (6-OHDA, MPP+, laktacystyna, pestycydy) i glejowe (fluorocytrynian), hamuje się ich funkcję (rezerpina, tetrabenazyna), blokuje receptory dopaminowe (neuroleptyki) lub wywołuje drżenia czynnościowe (harmalina). Przebieg procesów degeneracyjnych oraz ich konsekwencje bada się na poziomie behawioralnym (zaburzenia ruchliwości i koordynacji, drżenia, katalepsja, zachowania depresyjne), histologicznym (immunohistochemia, stereologia), neuroprzekaźnikowym (mikrodializa, HPLC), wiązania do receptorów i transporterów (autoradiografia), molekularnym (poziom białek i mRNA) i metabolicznym (aktywność mitochondriów, poziomy substratów energetycznych).
W powyższych modelach bada się mechanizm działania oraz skuteczność potencjalnych leków wpływających m.in. na przekaźnictwo dopaminowe, adenozynowe, glutaminianergiczne oraz nitrergiczne.

Metody badawcze

a. operacje stereotaktyczne mózgu szczura i domózgowe podania związków
b. metody behawioralne:
- automatyczny pomiar aktywności lokomotorycznej, drżeń czynnościowych i innych form zachowania ruchowego szczurów w aktometrach
- automatyczny pomiar zachowania asymetrycznego szczurów z jednostronnym uszkodzeniem układu dopaminowego (rotametry)
- obserwacje zachowania szczurów: test katalepsji (model spowolnienia ruchowego), pomiar drżących ruchów pyszczka (model drżenia parkinsonowskiego), test cylindra (test koordynacji ruchowej), test wymuszonego pływania (model zachowania pro- i przeciwdepresyjnego)
c. metody histologiczne: barwienia histologiczne i immunohistochemiczne skrawków mózgu, mikroskopia świetlna, stereologia
d. metody biochemiczne: HPLC, mikrodializa mózgu, autoradiografia receptorów i transporterów, pomiar stężenia substratów energetycznych w tkankach i osoczu krwi
e. metody molekularne: Western blot, hybrydyzacja in situ, analiza aktywności mitochondrialnych kompleksów oddechowych,
f. komputerowe obrazowanie skrawków mózgu, densytometria

Najważniejsze dwa odkrycia w ciągu 3 ostatnich lat
Wykazanie, że uszkodzenie układu dopaminowego u szczurów może modelować depresję obecną w chorobie Parkinsona, oraz służyć do oceny skuteczności i efektów ubocznych leków przeciwdepresyjnych, jak również ich interakcji z L-DOPA.
Wykazanie, że w wyniku uszkodzenia układu dopaminowego u szczurów dochodzi do zmian składu i wydajności superkompleksów mitochondrialnego łańcucha oddechowego, a także płynności błon mitochondrialnych, co może mieć znaczenie zarówno dla samego procesu degeneracyjnego, jak i dla jego kompensacji.


Wszystkie publikacje
  • Zwierzęta transgeniczne i ich zastosowanie w badaniu choroby Parkinsona

    Kosmowska B. Wszechświat, t. 117, nr 4-6/2016, str. 99-107

  • Control of Motor Function by Adenosine A2A Receptors in Parkinson’s and Huntington’s Disease

    rozdział w książce:

    Pinna A., Wardas J., Domenici M. R., Popoli P., Cossu G. and Morelli M. “Control of Motor Function by Adenosine A2A Receptors in Parkinson’s and Huntington’s Disease” In: Blum D, Lopes LV, eds., "Adenosine Receptors in Neurodegenerative Diseases", San Diego: Academic Press, 2017: 188-214. 

  • Adenosine A2A receptors: Localization and Function.

    Simola N. and WARDAS J.: Adenosine A2A receptors: Localization and Function. (chapter 1)

    In: “The Adenosinergic System. A non-dopaminergic target in Parkinson’s disease” Eds. Morelli M, Simola N., Wardas J. Springer International Publishing Switzerland, 2015, pp. 1-25; Current Topics in Neurotoxicity, vol. 10 (Series Eds. Kostrzewa R., Archer T.).

Wszystkie publikacje
  • , Dr Katarzyna Kuter
    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.
  • Grant NCN OPUS 6 "Jądra motoryczne wzgórza jako potencjalny punkt uchwytu terapeutycznego działania adenozyny w tremorze parkinsonowskim i samoistnym; badania behawioralne, neurochemiczne i molekularne u szczurów ", Dr hab. Jadwiga Wardas
    Tremor samoistny (ET) i tremor w chorobie Parkinsona (PD) są stosunkowo często występującymi zaburzeniami neurologicznymi u ludzi. Ponieważ mechanizmy odpowiedzialne za te oba typy tremoru są jedynie słabo poznane, terapie farmakologiczne stosowane w chwili obecnej są w wysokim stopniu niezadowalające. Dlatego też istnieje pilna potrzeba badania powyższych mechanizmów, aby móc później poszukiwać skutecznych terapii tych zaburzeń. Motoryczne jądra brzusznego wzgórza wydają się być niezwykle istotne dla integrowania i przekazywania neuronalnych impulsów związanych zarówno z tremorem w PD, jak i ET. W obszarze tym dochodzi do konwergencji impulsów związanych z glutaminianergiczną projekcją z móżdżku i GABAergiczną ze zwojów podstawy. Obecny projekt jest poświęcony zbadaniu, czy adenozyna i jej receptory mogą być celem dla przyszłej farmakoterapii ET i tremoru w PD. Ponieważ receptory adenozynowe (A1 i A2A) są obecne w sieciach neuronalnych brzusznych jąder wzgórza, projekt jest skoncentrowany na zbadaniu modulującej roli ligandów tych receptorów w zwierzęcych modelach obu typów tremoru, oraz określenie udziału w niej szlaku móżdżkowo-wzgórzowego i szlaku prowadzącego ze zwojów podstawy do wzgórza.
  • MOBILNOŚĆ PLUS, Dr Katarzyna Kuter
    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 Katarzyna Kuter
    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.
Wszystkie granty