Keresés:


Molekuláris Neurobiológia Kutatócsoport
Honlap:  www.katonalab.hu
 
Kutatási koncepció
  A kémiai szinapszis az idegsejtek közötti kommunikáció egyik legfontosabb helyszíne. A preszinaptikus idegsejt aktivitás-függő módon hírvivő molekulákat bocsát ki idegvégződéseiből, amelyek receptorfehérjékhez kötődve befolyásolják a posztszinaptikus idegsejt működését. A szinaptikus ingerületátvitel hatékonysága azonban térben és időben nem állandó, erősödése vagy gyengülése - az úgynevezett szinaptikus plaszticitás - az idegrendszeri információtárolás egyik alapvető mechanizmusa. Habár a klasszikus ingerületátvivő anyagok (mint például a glutaminsav és a GABA) általános szerepe a szinaptikus transzmisszióban jól ismert, egyre több eredmény utal arra, hogy a szinapszisok számtalan más hírvivő molekulát is használnak, amelyek összetett, részleteiben még nem felderített jelátviteli rendszerekbe csoportosulnak.
  Kutatócsoportunk legfontosabb célkitűzése olyan új jelpályák azonosítása, amelyek kulcsszerepet játszanak a szinaptikus ingerületátvitel és plaszticitás különböző lépéseinek szabályozásában. Kutatási koncepciónk alapja, hogy ezek az alapkutatási eredmények nélkülözhetetlenek az egyes jelmolekulák idegrendszeri betegségekben játszott szerepének megértéséhez. Egyik legfontosabb célunk, a jelpályák felépítő elemeinek meghatározása lehetőséget teremt új molekuláris támadáspontokon ható gyógyszermolekulák tervezésére. Egy adott jelpálya szelektív előfordulásának azonosítása egyes sejttípusokban vagy szinapszisokban és sejtélettani szerepének vizsgálata pedig olyan célzottan tesztelhető hipotézisekhez vezetnek, amelyek segítik az adott jelpálya neurológiai és pszichiátriai betegségekben játszott kórélettani szerepének felismerését.
 
A csoport kutatási témáinak rövid bemutatása
  Az idegsejtjeink által termelt belső kannabinoid (úgynevezett endokannabinoid) molekulák a legújabban felismert szinaptikus jelmolekulák közé tartoznak. Korábbi kísérleti eredményeink (amelyeket még Freund Tamás kutatócsoportjának tagjaiként értünk el) jelentős mértékben hozzájárultak ahhoz a felfedezéshez, hogy egy endokannabinoidok közé tartozó lipidmolekula, a 2-arachidonoil-glicerin (2-AG) és receptora, a CB1 kannabinoid receptor alapvető alkotóelemei egy negatív visszacsatolás elvén működő jelátviteli rendszernek, amely a szinaptikus ingerületátvivő anyagok felszabadulását retrográd úton szabályozza (lásd például: Katona és mtsai. 1999, Journal of Neuroscience, 19: 4544-4558; Katona és mtsai., 2006, Journal of Neuroscience, 24:5268-5237). Felállítottunk egy modellt, amelyet az elektromos biztosítékok működési elve alapján „szinaptikus biztosítéknak” neveztünk el, és amelynek lényege, hogy ennek a makromolekuláris jelátviteli rendszernek az egyik legfontosabb feladata, hogy kóros körülmények között kialakuló preszinaptikus hiperaktivitás esetén a posztszinaptikus idegsejtet megvédje a rá érkező túlzott serkentéstől (Katona és Freund, 2008, Nature Medicine, 14:923-930). A „szinaptikus biztosíték” élettani jelentősége szembetűnő például a stressz-indukálta analgézia jelenségében, amelyben a 2-AG jelpálya valamennyi molekuláris alkotóeleme nélkülözhetetlen szerepet tölt be (Nyilas és mtsai, 2009, European Journal of Neuroscience, 29:1964-1978). A szinaptikus endokannabinoid jelpálya jelentőségére kórélettani szempontból egy további eredményünk is felhívja a figyelmet, kvantitatív molekuláris biológiai és neuroanatómiai kísérleteink ugyanis nemrég feltárták, hogy ez a jelátviteli rendszer súlyosan károsodott a temporális lebeny eredetű epilepsziában szenvedő betegek hippokampuszában, amely hozzájárulhat a betegség előrehaladtával az epilepsziás aktivitás súlyosbodásához és a fokozott sejtpusztuláshoz (Ludányi et al., 2008, Journal of Neuroscience, 28:2976-2990).
  Habár az endokannabinoid rendszer alapvető élettani és kórélettani jelentősége ma már széles körben elfogadott, működési mechanizmusának számos kulcsfontosságú sajátossága még mindig nem ismert részleteiben, egyes elemei pedig kifejezetten vitatottak. Sőt, a lipidomikai módszerek elmúlt évekbeli fejlődésének segítségével váratlanul sokféle, az endokannabinoidokkal rokon bioaktív lipid jelenlétét is sikerült kimutatni az idegrendszerben, a genomikai és proteomikai módszerek elterjedése pedig lehetővé tette számos potenciális receptor és metabolikus enzim azonosítását, amelyek szintén alkotóelemei lehetnek a tágabb értelemben vett endokannabinoid rendszernek. Az egyik legérdekesebb lipidcsalád az N-aciletanolaminok, amelyekhez tartozik az elsőként felismert endokannabinoid molekula, az anandamid is. Első eredményeink alapján a NAPE-PLD enzim, amely az N-aciletanolaminok egyik legfontosabb szintetizáló enzime, elsősorban az idegvégződésekben található. Ez arra utal, hogy a NAPE-PLD termékei szintén szerepet játszanak a szinapszisok működésének szabályozásában, ugyanakkor a 2-AG-tól eltérően valószínűleg nem egy retrográd visszacsatolási útvonalban vesznek részt (Nyilas és mtsai., 2008, Journal of Neuroscience, 28:1058-1063).
  Az endokannabinoid rendszer váratlanul gazdag molekuláris sokfélesége és széleskörű előfordulása az agyban és a gerincvelőben arra utal, hogy az endokannabinoidoknak számos, ma még egyáltalán nem ismert funkciója van. Ezért kísérleteinkben molekuláris és sejtbiológiai, anatómiai, valamint elektrofiziológiai módszerek kombinálásával szeretnénk ezeknek a jelátviteli rendszereknek pontos idegrendszeri szerveződését és élettani jelentőségét felderíteni. Kutatómunkánkat jelenleg az Európai Kutatási Tanács fiatal kutatóknak szóló ötéves támogatásával (ERC Starting Independent Research Grant) és az OTKA-Norvég Finanszírozási Mechanizmus segítségével végezzük. Nemrég indult nemzetközi kutatócsoportunkba várjuk olyan önmotivált diákok és hasonló kutatási érdeklődésű kollégák jelentkezését itthonról és külföldről, akik szeretnének részt venni az endokannabinoidok és rokon jelmolekuláik rendszerének feltárásában, és ezen keresztül hozzájárulni az idegsejtek közötti kommunikáció pontosabb megértéséhez egy fiatal kutatócsoport tagjaiként.
 
A csoport tagjai
 

Molekuláris Neurobiológiai Kutatócsoport

Név Szervezet Státusz Szobaszám Mellék Közvetlen szám Fax


Katona István   Lendület Molekuláris Neurobiológiai Kutatócsoport (43)    801/a  375    2109412 
 
Claudia Sagheddu   Lendület Molekuláris Neurobiológiai Kutatócsoport (43)    903  267     
 
Kelemen Krisztina   Lendület Molekuláris Neurobiológiai Kutatócsoport (43)    906  377, 267     
 
Ana Bernal Chico   Lendület Molekuláris Neurobiológiai Kutatócsoport (43)    906, 903  377, 267     
 
Balla Gyula   Lendület Molekuláris Neurobiológiai Kutatócsoport (43)    907  377     
 
Balogi Zsolt Dr.   Lendület Molekuláris Neurobiológiai Kutatócsoport (43)    908  377, 267     
 
Barna László   Lendület Molekuláris Neurobiológiai Kutatócsoport (43)    fszt. 10.  388     
 
Kenesei Kata   Lendület Molekuláris Neurobiológiai Kutatócsoport (43)    906  267, 377     
 
László Zsófia   Lendület Molekuláris Neurobiológiai Kutatócsoport (43)    909  377     
 
Lele Zsolt   Lendület Molekuláris Neurobiológiai Kutatócsoport (43)    1000  195     
 
Prokpp Susanne Clara   Lendület Molekuláris Neurobiológiai Kutatócsoport (43)    903  267     
 
Miczán Vivien   Lendület Molekuláris Neurobiológiai Kutatócsoport (43)    903  267     
 
Zöldi Miklós   Lendület Molekuláris Neurobiológiai Kutatócsoport (43)    801/a  375     
 
Tischler Erika   Lendület Molekuláris Neurobiológiai Kutatócsoport (43)    909  377     
 
Barti Benjámin   Lendület Molekuláris Neurobiológiai Kutatócsoport (43)    903, 906  267, 377     
 
Glavinics Judit Réka   Lendület Molekuláris Neurobiológiai Kutatócsoport (43)    903  267     
 
Mógor Fruzsina   Lendület Molekuláris Neurobiológiai Kutatócsoport (43)    906, 903  377, 267     
 
Zöldi Miklós   Lendület Molekuláris Neurobiológiai Kutatócsoport (43)    906  377     
 
Horváth Eszter   Lendület Molekuláris Neurobiológiai Kutatócsoport (43)    909, 903  377, 267, 263     
 
Pintér Balázs   Lendület Molekuláris Neurobiológiai Kutatócsoport (43)    906, 903  377, 267