Kutatás - Biofizikai Intézet - Molekuláris Neurobiológia Kutatóegység

MOLEKULÁRIS NEUROBIOLÓGIA KUTATÓEGYSÉG

Neuronális Plaszticitás Kutatócsoport
SIKLÓS László - kutatóegység-vezető, tud. tanácsadó
Biológiai Barrierek Kutatócsoport
DELI Mária - csoportvezető, tud. tanácsadó
A Vér-agy Gát Élettana és Kórélettana Kutatócsoport
KRIZBAI István - csoportvezető, tud. tanácsadó

MOLEKULÁRIS NEUROBIOLÓGIA

A Molekuláris Neurobiológia Kutatóegység az idegrendszer idegi és nem idegi elemeinek normális és patológiás működésének megismerésére hivatott. Távlati célkitűzésük az olyan, világszerte milliókat érintő idegrendszeri betegségek kezelésének és gyógyításának elősegítése, melyek határtalan lelki terhet rónak a betegek hozzátartozóira és kimerítő anyagi nehézséget okoznak az érintett családok és a táradalom számára egyaránt. Magától értetődő, hogy a különböző neurodegeneratív (Alzheimer-, Parkinson kór, amiotrofiás laterálszklerózis, etc.) betegségektől a szorongásig és a depresszióig terjedő széles skálán elhelyezkedő betegségek sikeres gyógyításának egyik meghatározó feltétele a normális idegi események strukturális és funkcionális alapjainak ismerete. Így, bár a Kutatóegység kutatásának fókuszában a környezeti ingerekre adott, az adaptív jellegű reakciótól a tanulási folyamatokon át a patológiai elváltozásig terjedő skálán elhelyezkedő idegi válaszok megismerése áll, vizsgálataik kiterjednek az alapvető agyi kapcsolatok és folyamatok felfedező jellegű tanulmányozására is, beleértve az agyba irányuló egészséges és kóros transzportfolyamatok vizsgálatát és befolyásolását is.

Kutatásaik egy jól körvonalazható része a motoros idegrendszer stressz-ingerekre adott válaszainak elemzésére irányul, amit eredményeik általánosíthatóságának veszélyeztetése nélkül tehetnek meg, hiszen – legalább is a felfedező jellegű kutatások szempontjából – a motoneuronális degeneráció az általában vett idegi degeneráció egy vizsgálati modelljének tekinthető. Ezt számos irodalmi adat támasztja alá. Így a degeneratív betegségekben az idegsejtek pusztulásához olyan közös mechanizmusok járulnak hozzá, mint az excitotoxicitás, oxidatív károsodás, mitokondriális diszfunkció, fehérje gombolyodási hiba, kóros fehérje aggregáció, axonális transzport folyamatok sérülése, immun/gyulladásos folyamatok, vér-agy gát (blood-brain barrier; BBB) és a vér-gerincvelő gát (blood-spinal cord barrrier; BSCB) sérülése illetve a kalcium ionok által kiváltott toxicitás. Viszonylag újkeletű az a hipotézis, melyet egyre több adat is alátámaszt, hogy egyes betegségekben a vér-agy gát vagy a vér-gerincvelő gát diszfunkciója nem következmény, hanem a patomechanizmus aktív komponense, vagy akár kiinduló pontja is lehet. Ezért a kutatóegység egyik fontos kutatási területe a neurovaszkuláris egység fiziológiás és kóros körülmények közötti működésének molekuláris szintű megértése. A kutatások elsősorban két téma köré csoportosulnak. Egyrészt cél a neurovaszkuláris egység szerepének tisztázása olyan gyulladással társuló folyamatokban, mint a neurodegeneratív megbetegedések vagy öregedés. Ugyanakkor, mivel a központi idegrendszer nem rendelkezik klasszikus nyirokkeringéssel, az áttétképző tumorsejtek elsősorban a vér-agy gáton keresztül jutnak be a központi idegrendszerbe. Az átvándorlás mechanizmusainak feltárása annak érekében, hogy megakadályozható legyen az agyi áttéteképződés fontos kutatási területe a kutatóegységnek.

Minthogy a központi idegrendszer bizonyos gyógyszerhatásokkal szemben a BBB vagy a BSCB által hatékonyan védett, a Kutatóegység kutatási kapacitásának jelentős része a BBB/BSCB transzportfolyamatainak vizsgálatára és befolyásolására irányul neuroprotektív szerek célzott agyba juttatásának elősegítésére. Így a Kutatóegység egyik kutatócsoportjának érdeklődése két fő területre irányul. Az egyik a gyógyszerátjutás fokozása a sejtközötti kapcsolatok megnyitásával biológiai barriereken, illetve nanopartikulumok célzott átjuttatásával a vér-agy gáton keresztül. A másik a vér-agy gát szintjén ható védőmolekulák, illetve mechanizmusok kutatása, amelyek hozzájárulhatnak a cukorbetegség, az Alzheimer-kór, illetve az epilepszia okozta kórállapotok megelőzéséhez, kezeléséhez. Ezekben a kutatásokban fontos kísérleti eszközök a biológiai barrierek, köztük a vér-agy, és vér-likvor gát, a tüdő- és a bélhám sejtes modelljei. A közelmúltban fejlesztettek ki együttműködésben a Biomolekuláris Elektronika Kutatócsoporttal egy új integrált mikrofluidikai és mikroelektronikai eszközt ezeknek a barriereknek a komplexebb tanulmányozására.