Eduroam
Zaloguj się
Zakład Neurochemii
Profil naukowy
- O zakładzie
- Pracownicy
Profil badawczy
Neurobiologiczne i molekularne aspekty:
- bólu przewlekłego,
- depresji,
- uzależnienia,
- neurodegeneracji,
- neuroprotekcji
- oraz mechanizmy działania terapii przeciwdepresyjnych i neuroprotekcyjnych.
Celem prowadzonych badań jest poznanie mechanizmów molekularnych regulujących procesy neuroplastyczne w układzie endogennych kanabinoidów (endokanabinoidów). System ten jest zaangażowany w kontrolę procesów motywacji, poszukiwania nagrody oraz odczuwania bólu. Interesującym kierunkiem badań jest łączenie doświadczeń́ bólowych z aktywnością̨ mezolimbicznego układu nagrody, jak również wskazanie mechanizmu uczenia jako kluczowego elementu utrzymujących się efektów silnego bólu. Zrozumienie roli endokanabinoidów w kontroli transmisji bólowej na poziomie układu nagrody wyznaczy nowe kierunki poszukiwań́ skutecznych leków analgetycznych. Możliwość poznania zaburzeń funkcji ośrodkowego układu nerwowego (OUN) w bólu przewlekłym w kontekście układu nagrody oraz mechanizmów uczenia pod wpływem aktywacji układu endokanabinoidowego obejmuje wartościowy warsztat technik badawczych stosowanych od wielu lat w Zakładzie Neurochemii.
Celem prac eksperymentalnych prowadzonych w dziedzinie neurofarmakologii i w Zakładzie Neurochemii jest próba znalezienia leków o większej terapeutycznej skuteczności niż obecnie stosowane, a także o możliwie niewielkim działaniu niepożądanym. W przypadku poszukiwania skuteczniejszej terapii choroby (depresji, uzależnienia, chorób neurodegeneracyjnych) których przyczyna nie jest dokładnie określona i brak jest wiarygodnych markerów znalezienie skutecznie i przyczynowo działających leków wymaga wcześniejszego poznania istotnych mechanizmów prowadzących do powstania choroby. Badania zmierzające do lepszego poznania przyczyn chorób oraz działania potencjalnych leków prowadzone są głównie w modelach zwierzęcych, które w znacznym stopniu przybliżają badaczowi możliwość poznania zaburzeń funkcji OUN mogących być przyczyną wystąpienia danej jednostki chorobowej. Depresja, uzależnienia od substancji psychoaktywnych, a także choroby neurodegeneracyjne (choroba Parkinsona, Alzheimera) są poważnym zagrożeniem dla funkcjonowania człowieka, ale pomimo intensywnych badań o niepoznanej do chwili obecnej etiologii. Diagnostyka tych schorzeń możliwa jest dopiero na późnym, nieodwracalnym etapie, a dostępne terapie objawowe mało skuteczne i obarczone niepożądanymi efektami ubocznymi. W Zakładzie Neurochemii bada się procesy prowadzące do zachowań depresyjnych, uzależnień oraz procesy neurotoksyczne z zastosowaniem wielu zwierzęcych modeli tych zaburzeń funkcji OUN. Przebieg procesów neurodegeneracyjnych oraz ocena przeciwdepresyjnego czy przeciwuzależnieniowego potencjału badanych substancji oceniana jest na trzech niezależnych poziomach: behawioralnym, biochemicznym i molekularnym. Poszukuje się markerów różnych stadiów choroby Parkinsona, mechanizmów molekularnych prowadzących do neurotoksyczności oraz depresji, a przede wszystkim nowych leków mogącym zapobiegać tym niekorzystnym mechanizmom w mózgu.
Ponadto, w Zakładzie prowadzone są badania, których celem jest opracowanie nowych metod leczenia choroby zwyrodnieniowej stawów (osteoartrozy, OA) i towarzyszącym jej stanom bólowym. Badania skupiają się na określeniu znaczenia aktywności synowiocytów błony maziowej w bólu związanym z OA oraz badające wpływ mezenchymalnych komórek macierzystych na regenerację uszkodzeń tkankowych u pacjentów z chorobą zwyrodnieniową stawów.
Metody badawcze
- behawioralne: automatyczny pomiar aktywności lokomotorycznej w aktometrach, obserwacje zachowania szczurów i myszy: test wolnego pola, test katalepsji, test wymuszonego pływania (FST), test zawieszenia za ogon jako modele zachowań pro i przeciwdepresyjnych, doświadczalne, zwierzęce modele bólu przewlekłego (neuropatycznego) i bólu związanego z osteoartrozą; testy oceniajace symptomy bólowe w bólu przewlekłym: test wrażliwości na bodziec dotykowy, wrażliwości stawu kolanowego na nacisk, test oceniający dystrybucję ciężaru ciała u zwierząt swobodnie poruszających się
- operacje stereotaktyczne mózgu szczura
- domózgowe podania związków
- metody biochemiczne: oznaczanie poziomu amin biogennych i ich metabolitów, analiza szybkości metabolizmu w strukturach mózgu metodą HPLC z ED, oznaczanie stężenia pobudzających aminokwasów metodą kulometryczną HPLC z UV detekcją,
- metody biochemiczne in vivo: mikrodializa struktur mózgu i oznaczanie zewnątrzkomórkowego stężenia neurotransmiterów i ich metabolitów
- metody radioizotopowe: oznaczanie wypierania radioaktywnych ligandów z receptora, oznaczanie gęstości i powinowactwa receptorów (Bmax, Kd), wychwytu monoamin w skrawkach mózgu, aktywność enzymów
-
analiza ekspresji genów na poziomie mRNA:– izolacja i oczyszczanie RNA z materiału zwierzęcego i komórkowego– metoda qPCR (PCR w czasie rzeczywistym)– analiza wyników mikromacierzy mRNA
-
analiza ekspresji genów na poziomie białka:-ilościowe oznaczanie białka w materiale biologicznym techniką Western blot– przygotowanie materiału zwierzęcego do barwienia immunofluorescencyjnego (perfuzja, utrwalenie i sekcjonowanie tkanki)– jakościowe oznaczanie białka w materiale biologicznym metodą immunofluorescencji
-
badania in vitro:Prowadzenie pierwotnych hodowli komórkowych chondrocytów i osteoblastówTesty biochemiczne:– Test oceniający aktywację komórek (test Griessa)– Test oceniający żywotność komórek (test MTT)– Test oceniający proliferację komórek (test BrdU)– Test oceniający cytotoksyczność (test LDH)
Najważniejsze odkrycia w ciągu ostatnich 3 lat
Wykazanie i wypromowanie endogennej aminy 1-metylo-1,2,3,4-tetrahydroizochinoliny (1MeTIQ) jako substancji neuroprotekcyjnej o istotnym przeciwuzależnieniowym i przeciwdepresyjnym działaniu co skutkowało wprowadzeniem w 2015 roku 1MeTIQ do katalogu międzynarodowej firmy Sigma-Aldrich (nr kat. 4965-09-7) w oparciu o opublikowane przez nas na przestrzeni ostatnich lat wyniki badań.
Wykazanie wyższej skuteczności przeciwbólowej związku skierowanego na dwa cele molekularne (OMDM-198: hamującego aktywność FAAH i blokującego receptor TRPV1) w stosunku do substancji działających na jeden układ receptorowy, co może przyczynić się do powstania nowej, skuteczniejszej i powszechnie stosowanej terapii bólu przewlekłego (Malek i wsp., PAIN,2015).
Najważniejsze prace
- 1-Methyl-1,2,3,4-tetrahydroisoquinoline, an endogenous amine with unexpected mechanism of action: new vistas of therapeutic application. Neurotox. Res. 2014, 25:1-12
- Antidepressant–like effect of tetrahydroisoquinoline amines in the animal model of depressive disorder induced by repeated administration of a low dose of reserpine:behavioral and neurochemical studies in rat. Neurotox. Res. 2014, 26:85-98
- A multi-target approach for pain treatment: dual inhibition of fatty acid amide hydrolase and TRPV1 in a rat model of osteoarthritis. Pain. 2015 May;156(5):890-903
Współpraca z ośrodkami naukowymi krajowymi
- Prof. dr hab. Zbigniew Madeja oraz dr hab. Justyna Drukała, Zakład Biologii Komórki, Wydział Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii UJ
- Dr Piotr Duda, Laboratorium Mikrotomografii, Zakład Komputerowych Systemów Biomedycznych, Instytut Informatyki, Wydział Informatyki i Nauki o Materiałach, Uniwersytet Śląski
- Dr hab. Ewa Zuba-Surma, Laboratorium Biotechnologii Komórek Macierzystych, Zakład Biologii Komórki, Wydział Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii UJ
Współpraca z ośrodkami naukowymi zagranicznymi
- Prof. Vincenzo Di Marzo, Institute of Biomolecular Chemistry of the National Research Council (ICB-CNR), Pozzuoli, Neapol, Włochy/ Canada Research Excellence, Uniwersytet Laval, Quebeck, Kanada
- Prof. Stephen McMahon, Wolfson Centre For Age-Related Diseases, King’s College London, Wielka Brytania
- Prof. Roger G. Pertwee School of Medical Sciences Institute of Medical Sciences University of Aberdeen, Wielka Brytania
-
Prof. Ganesh A. Thakur, Department of Pharmaceutical Sciences, School of Pharmacy, Bouvé College of Health Sciences, Northeastern University, Boston, Stany Zjednoczone
prof. dr hab. Katarzyna Starowicz-Bubak
Kierownik zakładu
+48 12 66 23 205
katarzyna.starowicz@if-pan.edu.pl
pokój 209a Pracownicy zakładu
dr Karolina Noworyta
+48 12 66 23 233
k.a.noworyta@gmail.com
pokój 116 dr inż. Katarzyna Popiołek-Barczyk
+48 12 66 23 203
katarzyna.popiolek@if-pan.edu.pl
pokój 115 dr Magdalena Białoń
+48 12 66 23 203
magdalena.bialon@if-pan.edu.pl
pokój 116 dr Żaneta Broniowska
+48 12 66 23 243
zaneta.broniowska@if-pan.edu.pl
pokój 116 dr Marta Kędziora
+48 12 66 23 243
marta.kedziora@if-pan.edu.pl
pokój 116 mgr inż. Mateusz Królewski
mateusz.krolewski@if-pan.edu.pl
pokój 115 Edyta Kukiełka
+48 12 66 23 354
edyta.kukielka@if-pan.edu.pl
pokój 114 dr Magdalena Maciuszek
+48 12 66 23 203
magdalena.maciuszek@if-pan.edu.pl
pokój 115 Doktoranci
Dokonania naukowe
- Publikacje
- Nagrody
Nagroda
Stypendium doktoranckie L'Oreal-UNESCO dla Kobiet i Nauki
Dr Marta Kędziora
Nagroda
Philip A. Spiegel Trainee Award, IASP World Congress on Pain, 2022
Dr Marta Kędziora
Nagroda
Pięciomiesięczne stypendium ufundowane przez Fundację Kościuszkowską: 2022/2023 Exchange Program to United States, na pobyt naukowy w Virginia Commonwealth University
Dr Marta Kędziora
Nagroda
Stypendium Rządu Francuskiego na dwumiesięczny pobyt badawczy we Francji (SSHN) na Uniwersytecie Bordeaux
Dr Marta Kędziora
Nagroda
Stypendium Prezesa PAN za wybitne osiągnięcia
Dr Marta Kędziora
Nagroda
Stypendium dla najlepszych doktorantów Instytutu Farmakologii im. Jerzego Maja PAN
Dr Marta Kędziora
Nagroda
II miejsce w Konkursie na artykuł popularnonaukowy dla młodych naukowców IF PAN
Dr Marta Kędziora
Nagroda
Nagroda za najlepszą prezentację ustną podczas konferencji 4th Central European Biomedical Congress
Dr Marta Kędziora
Nagroda
Stypendium wyjazdowe (travel grant) na udział w konferencji The 31th International Cannabinoid Research Society Symposium on the Cannabinoids, online, 21-24.06.2021
Dr Marta Kędziora
Nagroda
Nagroda w konkursie na najlepszy szkic artykułu przeglądowego do Pharmacological Reports
Dr Marta Kędziora
Nagroda
I miejsce w Konkursie na artykuł popularnonaukowy dla młodych naukowców IF PAN
Dr Marta Kędziora
Nagroda
Stypendium wyjazdowe (travel grant) na udział w konferencji The 30th International Cannabinoid Research Society Symposium on the Cannabinoids, Galway, Irlandia, 2020
Dr Marta Kędziora
Nagroda
Stypendium wyjazdowe (FENS-IBRO/PERC grant) na udział w konferencji The FENS Virtual Forum of Neuroscience, 2020
Dr Marta Kędziora
Nagroda
Stypendium wyjazdowe finansowane w ramach projektu Narodowej Agencji Wymiany Akademickiej (NAWA) PROM na udział w konferencji FENS Forum of Neuroscience, Glasgow, UK, 11-15.07.2020
Dr Marta Kędziora
Nagroda
II miejsce w Konkursie na artykuł popularnonaukowy dla młodych naukowców IF PAN
Dr Marta Kędziora
Mimicking the Human Articular Joint with In Vitro Model of Neurons-Synoviocytes Co-Culture
Jakub Chwastek, Marta Kędziora, Małgorzata Borczyk, Michał Korostyński, Katarzyna Starowicz
DOI: 10.15283/ijsc23043
Network analysis of monoamines involved in anxiety-like behavior in a rat model of osteoarthritis
Jakub Mlost, Magdalena Białoń, Marta Kędziora, Agnieszka Wąsik, Żaneta Michalec, Katarzyna Starowicz
DOI: 10.1007/s43440-023-00562-5
Advantages and Limitations of Animal Schizophrenia Models
Magdalena Białoń, Agnieszka Wąsik
DOI: 10.3390/ijms23115968
Adverse effects of chemical UV filters
Bogusława Budziszewska, Beata Starek-Świechowicz, Żaneta Broniowska, Alicja Maciejska
DOI: 10.32383/farmpol/144812
Cannabinoid-based therapy as a future for joint degeneration. Focus on the role of CB2 receptor in the arthritis progression and pain: an updated review
Marta Bryk, Katarzyna Starowicz
DOI: 10.1007/s43440-021-00270-y
Design, Synthesis, and Physicochemical and Pharmacological Profiling of 7-Hydroxy-5-oxopyrazolo[4,3-b]pyridine-6-carboxamide Derivatives with Antiosteoarthritic Activity In Vivo.
Mugnaini C, Kostrzewa M, Bryk M, Mahmoud AM, Brizzi A, Lamponi S, Giorgi G, Ferlenghi F, Vacondio F, Maccioni P, Colombo G, Mor M, Starowicz K, Corelli F
DOI: 10.1021/acs.jmedchem.0c00595
Effect of Combined Prenatal and Adult Benzophenone-3 Dermal Exposure on Factors Regulating Neurodegenerative Processes, Blood Hormone Levels, and Hematological Parameters in Female Rats
DOI: 10.1007/s12640-020-00163-7
Erratum: Correction to Design, Synthesis, and Physicochemical and Pharmacological Profiling of 7-Hydroxy-5-oxopyrazolo[4,3- b]pyridine-6-carboxamide Derivatives with Antiosteoarthritic Activity in Vivo (Journal of Medicinal Chemistry (2020) 63:(13);7369-7391. (DOI: 10.1021/acs.jmedchem.0c00595)
Mugnaini, C., Kostrzewa, M., Bryk, M., Mahmoud, A.M., Brizzi, A., Lamponi, S., Giorgi, G., Ferlenghi, F., Vacondio, F., Maccioni, P., Colombo, G., Mor, M., Starowicz, K., Di Marzo, V., Ligresti, A., Corelli, F.
DOI: 10.1021/acs.jmedchem.0c01567
Benzophenone-3 Passes Through the Blood-Brain Barrier, Increases the Level of Extracellular Glutamate, and Induces Apoptotic Processes in the Hippocampus and Frontal Cortex of Rats
DOI: 10.1093/toxsci/kfz160
Benzophenone-2 Concentration and Its Effect on Oxidative Stress and Apoptosis Markers in Rat Brain
DOI: 10.1007/s12640-019-0011-y
Kierownik zakładu
prof. dr hab. Katarzyna Starowicz-Bubak
+48 12 66 23 205katarzyna.starowicz@if-pan.edu.plpokój 209a 
