Zakład Komórkowej Transdukcji Sygnału

 

Kierownik Zakładu:

 dr hab. Agata Adamczyk, prof. IMDiK PAN – tel. 22 60 86 572

 Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript. , Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

 

Sekretariat:

starszy specjalista Beata Łuczyńska – tel./fax. 22 608 66 13

Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

 

Pracownicy naukowi:

prof. dr hab. n. med. Joanna B. Strosznajder – tel. 22 60 86 414; Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

prof. dr hab. Małgorzata Chalimoniuk, prof. IMDiK PAN – tel. 22 60 86 555; Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

dr hab. Grzegorz A. Czapski – tel. 22 60 86 600; Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

dr Anna Wilkaniec – tel. 22 60 86 600; Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

dr Magdalena Cieślik – tel. 22 60 86 413; Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

dr Henryk Jęśko – tel. 22 60 86 413; Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

dr Magdalena Gąssowska-Dobrowolska –tel. 22 60 86 413; Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

dr Emilia Murawska – tel. 22 60 86 413; Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

 

Doktoranci:

mgr Anna M. Lenkiewicz - tel. 22 60 86 420; Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

mgr Sylwia Wójtowicz – tel. 22 60 86 420 Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

 

Ogólny profil badawczy

Zakład zajmuje się badaniem procesów odpowiedzialnych za rozwój chorób będących wynikiem dysfunkcji synaps – synaptopatii, obecnie koncentruje się na zaburzeniach ze spektrum autyzmu oraz kontynuuje badania nad patomechanizmem choroby Alzheimera i Parkinsona. Badania mają na celu wyjaśnienie przyczyn oraz zrozumienie molekularnych mechanizmów leżących u podstaw etiopatogenezy tych chorób. Badania obejmują:

  • Biologiczne, genetyczne i epigenetyczne mechanizmy zaburzeń ze spektrum autyzmu z uwzględnieniem znaczenia reakcji zapalnej w dysfunkcji synaps

  • Molekularne mechanizmy toksyczności białek amyloidogennych o zaburzonej konformacji, oligomerów amyloidu beta (Aβ), α-synukleiny oraz białka τ

  • Procesy neurodegeneracji leżące u podłoża choroby Alzheimera i Parkinsona oraz innych schorzeń zwyrodnieniowych ośrodkowego układu nerwowego

  • Poszukiwanie skutecznej terapii i wyselekcjonowanie związków cytoprotekcyjnych, które mogą być wykorzystane w leczeniu synaptopatii i przywracaniu prawidłowej funkcji synaps

 

Aktualnie prowadzone badania

  • Znaczenie prenatalnej aktywacji układu immunologicznego oraz ogólnoustrojowej odpowiedzi zapalnej w patomechanizmie autyzmu oraz chorób neurodegeneracyjnych

  • Rola ścieżki sygnałowej Akt/mTOR w zależnej od receptorów zewnątrzkomórkowych nukleotydów regulacji funkcji synaps w zaburzeniach ze spektrum autyzmu

  • Udział przekaźnictwa purynergicznego w zależnych od parkiny zaburzeniach mitofagii i dynamiki mitochondriów w komórkowym modelu toksyczności egzogennych oligomerów α-synukleiny

  • Zaburzenia białek synaptycznych i mitochondriów w patomechanizmie choroby Alzheimera i Parkinsona oraz w warunkach aktywacji układu immunologicznego

 

Najważniejsze osiągnięcia badawcze

  • Dowiedzenie, że w zwierzęcym modelu autyzmu dochodzi do dysfunkcji synaps objawiającej się zmianami poziomu białek oraz ultrastruktury zakończeń synaptycznych. Zmiany synaptyczne mogą wywodzić się z zaburzeń ścieżki sygnalizacyjnej PI3K/Akt/mTOR, która kontroluje transkrypcję i translację białek synaptycznych, oraz rozwój i plastyczność synaps. Poprzez wzrost zależnej od mTOR syntezy białek synaptycznych dochodzi do zaburzeń drzewka dendrytycznego i przekaźnictwa informacji, a w konsekwencji do zaburzeń behawioralnych typowych dla autyzmu.

  • Odkrycie, że kluczowe białko choroby Parkinsona α-synukleina, uwalniana do przestrzeni zewnątrzkomórkowej pod wpływem stresu oksydacyjnego, zaburza homeostazę Ca2+ i indukuje syntezę tlenku azotu (NO). Zależna od NO S-nitrozylacja parkiny prowadzi do zaburzenia dynamiki i funkcji mitochondriów, kierując komórki dopaminergiczne na szlak apoptozy.

  • Wykazanie, że α-synukleina indukuje uwalnianie oraz zwiększa toksyczność peptydów Aβ, wywołując nieodwracalne zmiany w komórce. Zapobieganie interakcji α-synukleina/Aβ może być obiecującą strategią cytoprotekcyjną w leczeniu proteinopatii.

  • Odkrycie udziału bioaktywnych sfingolipidów oraz kinazy sfingozyny 1 (Sphk1) w patomechanizmie choroby Parkinsona. Po raz pierwszy wykazano obniżenie ekspresji i aktywności Sphk1, co prowadzi do zaburzeń biostatu sfingolipidów, nadmiernej produkcji wolnych rodników i aktywacji szlaków proapoptotycznych.

  • Wykazanie, że kinaza cyklinozależna 5 (Cdk5) pełni istotną rolę w toksyczności α-synukleiny i Aβ oraz w reakcjach zapalnych. Deregulacja Cdk5 w chorobie Alzheimera prowadzi do reorganizacji cytoszkieletu i apoptozy. Wykazano, że enzym ten jest mediatorem przekaźnictwa informacji od receptorów odporności immunologicznej do zależnej od NF-κB ekspresji genów prozapalnych.

 

Aktualne projekty badawcze

  1. Projekt statutowy Nr 5: „Zaburzenia dynamiki i funkcji mitochondriów w warunkach aktywacji układu immunologicznego. Znaczenie w chorobach neurorozwojowych i neurodegeneracyjnych” (2018), finansowany przez MNiSW; kierownik - dr hab. Agata Adamczyk

  2. NCN OPUS DEC-2017/25/B/NZ4/01969 „Znaczenie zaburzeń sygnalizacji zależnej od receptorów zewnątrzkomórkowych nukleozydów i nukleotydów w dysfunkcji synaps w autyzmie” (2018-2020); kierownik - dr hab. Agata Adamczyk

  3. NCN SONATA 2016/23/D/NZ4/03572 „Wpływ prenatalnej aktywacji układu immunologicznego na funkcje mitochondriów” (2017-2019); kierownik - dr Magdalena Cieślik

  4. NCN OPUS 2013/09/B/NZ3/01350 „Znaczenie polimerazy poli(AP-rybozy) i sirtuin w regulacji śmierci komórek. Nowe punkty uchwytu w terapii choroby Alzheimera” (2014-2017); kierownik - prof. Joanna B. Strosznajder

  5. NCN ETIUDA 2016/20/T/NZ3/00504 „Znaczenie kinazy sfingozyny 1 oraz sfingozyno-1-fosforanu w doświadczalnym modelu choroby Parkinsona oraz w farmakologicznej cytoprotekcji” (2016-2017); kierownik - dr Joanna A. Motyl

  6. Projekt finansowany przez SymbioPharm GmbH, Germany „Molecular mechanisms involved of the gut-brain interaction in autism spectrum disorders. Potential role of probiotics in the treatment of autism” (styczeń-grudzień 2018); kierownik - dr hab. Agata Adamczyk

 

Współpraca krajowa

Warszawski Uniwersytet Medyczny, Zakład Bioanalizy i Analizy Leków, prof. dr hab. Piotr Wroczyński; Wpływ organicznego związku selenu (IV) – SELOL na zaburzenia obrony antyoksydacyjnej oraz aktywację czynników zapalnych w mózgu. Znaczenie w chorobach zwyrodnieniowych ośrodkowego układu nerwowego.

Wojskowy Instytut Medyczny, Klinika Neurologiczna, prof. dr hab. n. med. Adam Stępień; Poszukiwanie biomarkerów chorób neurodegeneracyjnych w celu udoskonalenia diagnostyki i prognostyki.

Pomorski Uniwersytet Medyczny w Szczecinie, Katedra i Zakład Biochemii i Chemii Medycznej, dr hab. n. med. Irena Baranowska-Bosiacka; Molekularne mechanizmy prowadzące do dysfunkcji synaps i cytoszkieletu w mózgach szczurów poddanych okołoporodowej ekspozycji na ołów (Pb).

 

Współpraca zagraniczna

Szwajcaria - Neurobiology Research Laboratory, Psychiatric University Clinic, Basel, Prof. A. Eckert; Wpływ peptydów Aβ na zależną od receptorów purynergicznych homeostazę Ca2+ w rytmie okołodobowym w komórkach nerwowych. Znaczenie w chorobie Alzheimera.

Słowacja - Institute of Neurobiology, Slovak Academy of Science, Kosice, Prof. N. Lukacova; Rola czynnika wzrostu pochodzenia mózgowego – BDNF w neuroprotekcji indukowanej wysiłkiem u zwierząt po uszkodzeniu rdzenia kręgowego.

USA - Louisiana State University Neuroscience Center, New Orleans, Prof. W. Lukiw; Zmiany w ekspresji enzymów zaangażowanych w metabolizm argininy oraz miRNA modulujące enzymy cyklu ornitynowego w mózgu w patomechanizmie choroby Alzheimera.

Niemcy - Philipps-Universität Marburg, Fachbereich Pharmazie, Institut für Pharmakologie und Klinische Pharmazie, Prof. Carsten Culmsee; Udział Parkiny w molekularnych mechanizmach toksyczności egzogennej α-synukleiny.

Japonia - Kobe University School of Medicine, Kobe, Dept. of Biochemistry’ Prof. S-I Nakamura; Udział lipidowych przekaźników informacji w sekrecji i degradacji peptydów Aβ i α-synukleiny. Rola kinaz sfingozyny oraz sfingozyno-1-fosforanu (S1P) w molekularnych mechanizmach śmierci komórek.

USA - University of Missouri Columbia, Missouri, Thompson Center For Autism & Neurodevelopmental Disorders, Prof., David Beversdorf; Uwarunkowania genetyczne i czynniki epigenetyczne w molekularnych mechanizmach zaburzeń ze spektrum autyzmu.

 

Aparatura pozostająca w dyspozycji

  • Aparatura naukowo-badawcza do analizy komórek metodą cytometrii przepływowej Becton Dickinson FACS Canto II - Zasady korzystania z cytometru (.pdf)

  • System do wysokociśnieniowej chromatografii cieczowej;

  • Spektrofluorymetr Perkin-Elmer LS-50B;

  • Czytnik mikropłytek Bio-Rad Model 680;

  • Spektrofotometr Nanodrop 2000;

  • Spektrofotometr Shimadzu UV-1700;

  • Termocykler GeneAmp PCR System 2400;

  • Mikroskop fluorescencyjny odwrócony OLYMPUS IX-71;

  • Licznik scyntylacyjny Wallac 1409;

  • Ultrawirówka Backman LE-70;

 

Wybrane publikacje

  1. Jęśko H, Lukiw WJ, Wilkaniec A, Cieślik M, Gąssowska-Dobrowolska M, Murawska E, Hilgier W, Adamczyk A. Altered expression of urea cycle enzymes in amyloid β precursor protein over-expressing PC12 cells and in sporadic Alzheimer's disease brain. J Alzheimers Dis. 2017, accepted for publication.

  2. Czapski GA, Cieślik M, Wencel PL, Wójtowicz S, Strosznajder RP, Strosznajder JB. Inhibition of poly(ADP-ribose) polymerase-1 alters expression of mitochondria-related genes in PC12 cells: Relevance to mitochondrial homeostasis in neurodegenerative disorders. Biochim Biophys Acta. 2017 Nov 8. pii: S0167-4889(17)30293-8. doi: 10.1016/j.bbamcr.2017.11.003. [Epub ahead of print] PMID:29128369

  3. Motyl J, Wencel PL, Cieślik M, Strosznajder RP, Strosznajder JB. Alpha-synuclein alters differently gene expression of Sirts, PARPs and other stress response proteins: implications for neurodegenerative disorders. Mol Neurobiol. 2017 Jan 3. doi: 10.1007/s12035-016-0317-1. [Epub ahead of print]

  4. Dominiak A, Wilkaniec A, Jęśko H, Czapski GA, Lenkiewicz AM, Kurek E, Wroczyński P, Adamczyk A. Selol, an organic selenium donor, prevents lipopolysaccharide-induced oxidative stress and inflammatory reaction in the rat brain. Neurochem Int. 2017 Feb 23. 108:66-77. doi: 10.1016/j.neuint.2017.02.014.

  5. Wilkaniec A, Gąssowska M, Czapski GA, Cieślik M, Sulkowski G, Adamczyk A. P2X7 receptor-pannexin 1 interaction mediates extracellular alpha-synuclein-induced ATP release in neuroblastoma SH-SY5Y cells. Purinergic Signal. 2017 May 17. doi: 10.1007/s11302-017-9567-2. [Epub ahead of print] PMID:28516276

  6. Jęśko H, Wencel P, Strosznajder RP, Strosznajder JB. Sirtuins and Their Roles in Brain Aging and Neurodegenerative Disorders.Neurochem Res. 2017 Mar; 42(3):876-890. doi: 10.1007/s11064-016-2110-y.

  7. Jęśko H, Lenkiewicz AM, Adamczyk A.Treatments and compositions targeting α-synuclein: a patent review (2010-2016). Expert Opin Ther Pat. 2017 Apr;27(4):427-438. doi: 10.1080/13543776.2017.1261112.

  8. Lubina-Dąbrowska N, Stepień A, Sulkowski G, Dąbrowska-Bouta B, Langfort J, Chalimoniuk M. Effects of IFN-β1a and IFN-β1b treatment on the expression of cytokines, inducible NOS (NOS type II), and myelin proteins in animal model of multiple sclerosis. Arch Immunol Ther Exp (Warsz). 2017 Aug;65(4):325-338. doi: 10.1007/s00005-017-0458-6.

  9. Czapski GA, Gąssowska M, Wilkaniec A, Chalimoniuk M, Strosznajder JB, Adamczyk A. The mechanisms regulating cyclin-dependent kinase 5 in hippocampus during systemic inflammatory response: The effect on inflammatory gene expression. Neurochem Int. 2016 Feb;93:103-12. doi: 10.1016/j.neuint.2016.01.005.

  10. Czapski GA, Czubowicz K, Strosznajder JB, Strosznajder RP. The Lipoxygenases: Their Regulation and Implication in Alzheimer's Disease. Neurochem Res. 2016 Feb;41(1-2):243-57. doi: 10.1007/s11064-015-1776-x.

  11. Dominiak A, Wilkaniec A, Wroczyński P, Adamczyk A. Selenium in the Therapy of Neurological Diseases. Where is it Going? Curr Neuropharmacol. 2016;14(3):282-299. doi:  10.2174/1570159X14666151223100011

  12. Gąssowska M, Baranowska-Bosiacka I, Moczydłowska J, Tarnowski M, Pilutin A, Gutowska I, Strużyńska L, Chlubek D, Adamczyk A. Perinatal exposure to lead (Pb) promotes Tau phosphorylation in the rat brain in a GSK-3β and CDK5 dependent manner: Relevance to neurological disorders.Toxicology. 2016 Mar 21;347-349:17-28. doi: 10.1016/j.tox.2016.03.002.

  13. Jęśko H, Wilkaniec A, Cieślik M, Hilgier W, Gąssowska M, Lukiw WJ, Adamczyk A. Altered arginine metabolism in cells transfected with human wild-type beta amyloid precursor protein (βAPP). Curr Alzheimer Res. 2016;13(9):1030-9. DOI: 10.2174/1567205013666160314150348

  14. Lenkiewicz AM, Czapski GA, Jęśko H, Wilkaniec A, Szypuła W, Pietrosiuk A, Uszyńska AM, Adamczyk A. Potent effects of alkaloid-rich extract from Huperzia selago against sodium nitroprusside-evoked PC12 cells damage via attenuation of oxidative stress and apoptosis. Folia Neuropathol, 2016;54(2):156-166. DOI: https://doi.org/10.5114/fn.2016.60361

  15. Dominiak A, Wilkaniec A, Wroczyński P, Jęśko H, Adamczyk A Protective Effects of Selol Against Sodium Nitroprusside-Induced Cell Death and Oxidative Stress in PC12 Cells.. Neurochem Res. 2016, 41(12):3215-3226. DOI:10.1007/s11064-016-2046-2

  16. Jęśko H, Strosznajder RP. Sirtuins and their interactions with transcription factors and poly(ADP-ribose) polymerases. Folia Neuropathol. 2016;54(3):212-233. DOI: https://doi.org/10.5114/fn.2016.62531

  17. Wilkaniec A, Schmitt K, Grimm A, Strosznajder JB, Eckert A. Alzheimer’s amyloid beta peptide disturbs P2X7 receptor-mediated circadian oscillations of intracellular calcium. Folia Neuropathol. 2016;54(4), 360-368. doi: 10.5114/fn.2016.64813.

  18. Gąssowska M, Baranowska-Bosiacka I, Moczydłowska J, Tarnowski M, Pilutin A, Gutowska I, Strużyńska L, Chlubek D, Adamczyk A. Perinatal exposure to lead (Pb) induces ultrastructural and molecular alterations in synapses of rat offspring. Toxicology 2016, 10; 347-349:17-28. doi: 10.1016/j.tox.2016.10.014.

  19. Stepien A, Lubina-Dabrowska N, Maciagowska M, Piusinska-Macoch R, Zolocinska A, Mazur S, Siennicka K, Frankowska E, Kidzinski R, Chalimoniuk M, Pojda Z. Clinical Application of Autologous Adipose Stem Cells in Patients with Multiple Sclerosis: Preliminary Results. Mediators Inflamm. 2016;2016:5302120. Epub 2016 Sep 28.PMID:27761060. http://dx.doi.org/10.1155/2016/5302120

  20. Wilkaniec A, Czapski GA, Adamczyk A. Cdk5 at crossroads of protein oligomerization in neurodegenerative diseases: facts and hypotheses. J Neurochem. 2016 Jan;136(2):222-33. doi: 10.1111/jnc.13365

  21. Cieślik M, Czapski GA, Strosznajder JB. The Molecular Mechanism of Amyloid β42 Peptide Toxicity: The Role of Sphingosine Kinase-1 and Mitochondrial Sirtuins. PLoS One. 2015;10(9):e0137193. doi: 10.1371/journal.pone.0137193. eCollection 2015.

  22. Czubowicz K, Cieślik M, Pyszko J, Strosznajder JB, Strosznajder RP. Sphingosine-1-phosphate and its effect on glucose deprivation/glucose reload stress: from gene expression to neuronal survival. Mol Neurobiol. 2015;51(3):1300-8. doi: 10.1007/s12035-014-8807-5. Epub 2014