Neurobiologia UJ

Uniwersytet Jagielloński

Diamentowe Granty 2014

Studenci II stopnia kierunku Neurobiologia - Łukasz Chrobok i Alan Kania zostali laureatami III edycji prestiżowego Diamentowego Grantu MNiSW za rok 2014.

Projekty te będą realizowane w Zakładzie Neurofizjologii i Chronobiologii Instytutu Zoologii UJ.

   Łukasz Chrobok będzie realizował projekt "Zegar biologiczny a epilepsja. Elektrofizjologiczne i immunohistochemiczne badania na szczurzym modelu napadów nieświadomości".

   Powszechnie wiadomo, że u podłoża przebiegu wielu chorób leży zaburzenie pracy zegara biologicznego. Planowane badania pozwolą odpowiedzieć na pytanie, czy w patogenezie napadów nieświadomości ma swój udział nieprawidłowa praca neuronalnego mechanizmu zegara biologicznego. Zasadniczym celem projektu jest zbadanie, czy aktywność listka ciała kolankowatego bocznego (IGL) wzgórza, neuronalnej struktury zegara biologicznego szczura, bierze udział w mechanizmie związanym z jednym z typów epilepsji - napadami nieświadomości (AE). Inne ciekawe zagadnie, które analizowane będzie w ramach tego projektu, wiąże się z zaburzeniem przebiegu snu, obserwowanym w czasie AE, spowodowanym dysfunkcją grupy neuronów nazywanych "mózgowym włącznikiem snu". Planowane jest kompleksowe zbadanie fizjologii wpływu IGL na aktywność neuronów promujących sen oraz jego przypuszczalnej patofizjologii w genetycznym modelu AE tj. u szczurów szczepu WAG/Rij. 

   W czasie eksperymentów stosowane będą 3 techniki badawcze: badania elektrofizjologiczne in vitro pojedynczych neuronów w skrawkach mózgowia techniką patch clamp, badania elektrofizjologiczne in vivo zewnątrzkomórkowej aktywności neuronów, oraz badania immunohistochemiczne tkanki nerwowej przy użyciu przeciwciał sprzężonych z fluoroforami i fluorescencyjnej mikroskopii konfokalnej. 

   Kompleksowe badania przedstawione w projekcie uzupełnią dotychczasową wiedzę dotyczącą fizjologicznych mechanizmów kontroli rytmu snu i czuwania przez zegar biologiczny. Co jednak najistotniejsze, porównanie wyników uzyskanych dzięki badaniom na szczurach szczepu Wistar i WAG/Rij, pozwoli dokładniej zrozumieć patofizjologiczne mechanizmy napadów nieświadomości.

   Na badania MNiSW przyznało 199 000,- zł. Opiekunem naukowym projektu jest prof. dr hab. Marian H. Lewandowski.

   Alan Kania będzie realizował projekt "Rola relaksyny-3 w kontroli pobierania pokarmu i zaburzeniach odżywiania indukowanych stresem u samic - badania elektrofizjologiczne, immunocytochemiczne i behawioralne". 

   Zaburzenia odżywiania prowadzące do nadwagi i otyłości są głównym czynnikiem ryzyka wielu chorób związanych z rozwojem cywilizacyjnym. Mimo wielu badań, ciągle jesteśmy dalecy od pełnego zrozumienia neuronalnych przyczyn tego zjawiska. Jest to powód, dla którego badania nad mózgową kontrolą apetytu oraz mechanizmami leżącymi u podłoża zaburzeń odżywiania są tak istotne. Odkrycie nowego neuropeptydu, jakim jest relaksyna-3, zaangażowanego w niesłychanie skomplikowany i subtelny proces kontroli łaknienia przyniosło nadzieję na lepsze zrozumienie mechanizmów leżących u podłoża tych groźnych zaburzeń.

   Odkrycia naukowców na przestrzeni ostatniej dekady pozwoliły zdefiniować układ relaksyny-3 jako jeden z niespecyficznych układów mózgowia ssaków, o bardzo szerokim, modulującym wpływie na wiele istotnych procesów, takich jak: kontrola pobierania pokarmu, pamięć przestrzenna, regulacja wydzielania hormonów, regulacja zegara biologicznego czy reakcja stresowa. Od kilku lat ten niesłychanie interesujący peptyd leży w centrum zainteresowania grupy badawczej Zakładu Neurofizjologii i Chronobiologii Uniwersytetu Jagiellońskiego. Podejmując współpracę ze światowym liderem badań nad układem relaksyny-3 - The Florey Institute of Neuroscience and Mental Health Uniwersytu w Melbourne, rozpoczęliśmy eksperymenty mające na celu określenie roli tego neuropeptydu w kontroli pobierania pokarmu u samców szczurów. Opierając się na najnowszej literaturze naukowej postawiliśmy hipotezę, że układ relaksyny-3 może być kluczowym łącznikiem pomiędzy działającymi na organizm stresorami, zwłaszcza chronicznymi, a wzrostem masy ciała. Ponadto wiele wskazuje na to, iż to samice są bardziej narażone na kompulsywne łaknienie w wyniku działania przedłużającego się stresu.

   Planowane w projekcie eksperymenty zakładają zbadanie elektrofizjologicznych mechanizmów oreksygenicznego działania relaksyny-3, scharakteryzowanie neuroanatomicznego podłoża tej kontroli, jak i udziału układu relaksyny-3 w rozwoju zaburzeń odżywiania na poziomie behawioralnym samic szczurów. Biorąc pod uwagę fakt, że w Zakładzie Neurofizjologii i Chronobiologii prowadzone są eksperymenty nad peptydergiczną kontrolą pobierania pokarmu u samców, realizacja projektu pozwoli na opisanie możliwych różnic płciowych badanej zależności. Niezaprzeczalnym walorem zaplanowanych badan jest fakt, iż dostarczą wiedzy o dużej wartości aplikacyjnej oraz przyczynią się do lepszego zrozumienia peptydergicznej kontroli apetytu oraz mechanizmów leżących u podłoża zaburzeń odżywiania wywołanych stresem.

   Na badania MNiSW przyznało 195 000,- zł. Opiekunem naukowym projektu jest dr Anna Błasiak.