OLIGOPHAGY: Ocena roli procesu autofagii w komórkach oligodendrocytarnych w okołoporodowym hipoksyjno-ischemicznym uszkodzeniu mózgu (2021/03/Y/NZ4/00214, (2022-2025), Projekt NCN WEAVE UNISONO, we współpracy polsko-szwajcarskiej)
kierownik: dr hab. Joanna Sypecka, prof. IMDiK
CEL PROJEKTU
Pomimo znaczącego postępu w neonatologii oraz opiece medycznej nad kobietami w ciąży, niedotlenienie okołoporodowe - zwane również asfiksją neonatalną - wciąż stanowi jedną z najczęstszych przyczyn uszkodzeń mózgu u noworodków. Na skutek przejściowego niedokrwienia organizmu następuje niedotlenienie tkanek oraz niedobór czynników odżywczych, niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania komórek neuralnych. Zachwianie równowagi biochemicznej w mikrośrodowisku tkankowym zapoczątkowuje w komórkach szereg zmian metabolicznych, prowadzących do zaburzeń w ich funkcjonowaniu, a często także do śmierci komórki. Jest to szczególnie niebezpieczne w przypadku rozwijającego się układu nerwowego i prowadzi zwykle do rozwoju zaburzeń neurologicznych u dzieci dotkniętych epizodem asfiksji neonatalnej. Do najczęściej spotykanych zaburzeń należy upośledzenie funkcji lokomotorycznych, poznawczych oraz intelektualnych. Obserwowane objawy wynikają ze zmian patofizjologicznych w ośrodkowym układzie nerwowym, wywołanych urazem hipoksyjno-niedokrwiennym. Należą do nich między innymi zaburzenia istoty białej mózgu, związane z nieprawidłową mielinizacją włókien nerwowych.
Celem niniejszego projektu jest zatem zbadanie wpływu okresowego niedoboru glukozy i tlenu na przebieg procesu autofagii w neonatalnych oligodendrocytach. Eksperci z zespołów badawczych z Polski i ze Szwajcarii zaplanowali wspólne badania oparte na przeprowadzeniu eksperymentów in vitro, ex vivo oraz in vivo, w celu przeanalizowania badanych zjawisk na poziomie komórkowym, tkankowym oraz w wybranych rejonach mózgu. Przy zastosowaniu innowacyjnych metod biologii molekularnej, zbadane zostaną wewnątrzkomórkowe ścieżki przekazywania sygnałów, zaangażowane w mechanizmy autofagii na jej poszczególnych etapach. Poznanie mechanizmów uruchamianych w oligodendrocytach w odpowiedzi na uszkodzenie hipoksyjno-niedokrwienne, związane z asfiksją okołoporodową, pozwoli na poszukiwanie nowych, skutecznych terapii mających na celu zapobieganie skutkom przebytego urazu.
WYKONAWCY PROJEKTU
- Zakład Neurobiologii Naprawczej IMDiK PAN:
- Joanna Sypecka - https://orcid.org/0000-0003-1647-7711
- Małgorzata Ziemka Nałęcz - https://orcid.org/0000-0001-8412-995X
- Justyna Janowska - https://orcid.org/0000-0003-0093-8173
- Justyna Gargaś - https://orcid.org/0000-0002-4491-7633
- Paulina Gębala, doktorantka*
- Michał Frańczak, doktorant*
* SZKOŁA DOKTORSKA MEDYCYNY TRANSLACYJNEJ o profilu „Diagnostyka, modelowanie i leczenie chorób człowieka od genu do kliniki” : „Bench to Bedside – B 2 B 4 PhD”.
- Department of Fundamental Neurosciences, Faculty of Biology and Medicine, University of Lausanne;
- Clinic of Neonatology, Department of Women, Mother and Child, University Hospital Center of Vaud, Lausanne, Switzerland: Julien Puyal, Pauline Depierre , Vanessa Ginet, Anita C. Truttmann
Nowe wyposażenie laboratorium hodowli komórek
- hypoxylab
MODELE I TECHNIKI BADAWCZE
- In vitro: hodowle pierwotne szczurzych neonatalnych komórek glejowych (oligodendrocytów, astrocytów, mikrogleju)
Źródło grafiki: https://link.springer.com/article/10.1007/s10571-023-01380-2
- Ex vivo: organotypowe skrawki hipokampa, skrawki mózgu
- Model hipoksji – ischemii neonatalnej u szczurów in vivo oraz model deprywacji tlenu i glukozy (OGD) in vitro
Źródło grafiki: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/bpa.13255
WYBRANE WYNIKI PRACY W PROJEKCIE
- wykazanie zmian w obrębie istoty białej mózgu szczurów po HI metodą MRI, barwień immunofluorescencyjnych oraz mikroskopii transmisyjnej,
- wskazanie zaburzeń różnicowania oligodendrocytów jako przyczyny obserwowanych zmian,
Powiązane publikacje:
Janowska J, Gargas J, Zajdel K, Wieteska M, Lipinski K, Ziemka-Nalecz M, Frontczak-Baniewicz M, Sypecka J. Oligodendrocyte progenitor cells' fate after neonatal asphyxia-Puzzling implications for the development of hypoxic-ischemic encephalopathy. Brain Pathol. 2024 Mar 19:e13255. doi: 10.1111/bpa.13255.
WSPÓLNE PRZEDSIĘWZIĘCIA:
Organizacja sesji naukowych:
- Recent advances in therapeutic strategies for neurodevelopmental diseases – podczas The XVIth International Symposium Molecular Basis of Pathology and Therapy in Neurological Disorders (17 – 18 October 2024, Warsaw, Poland) https://ncs2024.imdik.pan.pl/?id=3)
- „Decifering role of autophagy in neurological diseases” - podczas XV International Symposium Molecular Basis of Pathology and Therapy in Neurological Disorders, (20-22.10.2022, Warszawa) https://ncs2022.imdik.pan.pl/?id=3
