Pracownia Neurofarmakologii i Epigenetyki
Profil naukowy
- O pracowni
- Pracownicy
- Zakład nadrzędny
Rys historyczny
Pracownia jest jedną z pięciu innowacyjnych pracowni naukowych utworzonych w ramach projektu pt. „Modernizacja budynku oraz infrastruktury badawczej Instytutu Farmakologii PAN w Krakowie w celu utworzenia innowacyjnych pracowni naukowych badań mózgu” realizowanego w latach 2009-2013. Środki na jej utworzenie pochodziły z Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka (PO IG) 2007-2013 (Działanie 2.1. współfinansowane z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego). Idea utworzenia Pracowni powstała w odpowiedzi na konkurs pt. „Pomysł na nową pracownię” ogłoszony przez Dyrektora Instytutu Farmakologii PAN prof. dr hab. Krzysztofa Wędzonego w 2009 r.
Siódmego sierpnia 2018 r. ukonstytuowała się Pracownia Neuroendokrynologii Molekularnej, która w dniu 23 kwietnia 2021 r. została przekształcona w Pracownię Neurofarmakologii i Epigenetyki. Inicjatorką utworzenia Pracowni i jej dotychczasowym kierownikiem jest prof. dr hab. Małgorzata Kajta.
Profil badań
Obecnie nasze badania naukowe koncentrują się na molekularnych, w tym również epigenetycznych, mechanizmach udarów mózgu i choroby Alzheimera oraz na poszukiwaniu substancji o potencjale neuroprotekcyjnym, które mogą stanowić podstawę nowych terapii.
Natomiast jeszcze do niedawna główny obszar naszych badań stanowiła identyfikacja szlaków molekularnych związanych z patogenezą chorób mózgu w kontekście narażenia na zanieczyszczenia środowiskowe, w tym dioksyny, pestycydy (DDT, DDE), substancje biobójcze (triklokarban, triklosan), chemiczny filtr UV (BP-3) czy dodatek do plastiku (4-nonylofenol).
Modele badawcze
- Hodowle pierwotne komórek nerwowych mózgu gryzoni laboratoryjnych prowadzone w systemach rozproszonym i organotypowym
- Hodowle macierzystych komórek nerwowych i mikrogleju
- Hodowle ludzkich neuronów pochodzących z indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych (iPSC)
- Komórkowe i zwierzęce modele udarów mózgu, asfiksji okołoporodowej i choroby Alzheimera
Najważniejsze odkrycia
- Selektywny modulator błonowej frakcji receptorów estrogenowych (mERα, mERβ), jakim jest PaPE-1, wywołuje efekt neuroprotekcyjny w komórkowych modelach choroby Alzheimera. Mechanizm działania PaPE-1 polega głównie na obniżaniu ekspresji markerów choroby, hamowaniu apoptozy oraz stymulowaniu procesu autofagii, co angażuje metylację DNA specyficznych genów. doi: 10.1016/j.jmb.2025.168982. doi: 10.1007/s12035-023-03819-5. doi: 10.1007/s12640-020-00289-8.
- Receptor węglowodorów aromatycznych (AhR) może być punktem uchwytu dla leków służących poprawie farmakoterapii niedotlenienia mózgu. Zahamowanie szlaku AhR jest podstawowym mechanizmem ochronnego działania 3,3’‑diindolometanu (DIM) w komórkach nerwowych poddanych hipoksji/ischemii, a także w mózgu szczurów poddanych perinatalnej (okołoporodowej) asfiksji. doi: 10.1007/s10495-020-01631-3. doi: 10.1007/s10495-019-01522-2. doi: 10.1007/s12035-015-9471-0.
- Prenatalna ekspozycja na pestycyd DDT może być powodem zaburzeń o charakterze depresyjnym. Ten efekt jest specyficzny dla izomeru p,p’-DDT i wiąże się z obniżeniem poziomu receptorów estrogenowych ERα/ESR1 i GPR30/GPER1, hipermetylacją kodujących je genów oraz globalną hipometylacją DNA w mózgu myszy. doi: 10.1016/j.jsbmb.2017.03.001.
Zrealizowane prace doktorskie
- Inicjowana pozajądrowo sygnalizacja receptorów estrogenowych jako nowy punkt uchwytu terapii neuroprotekcyjnych: identyfikacja molekularnych mechanizmów działania PaPE-1 w hodowlach pierwotnych neuronów oraz komórek mikrogleju linii HMC3 narażonych na Aβ. Obrona pracy doktorskiej: 22.05.2026 | Autor rozprawy: Bernadeta Pietrzak-Wawrzyńska | Promotor pomocniczy: Agnieszka Wnuk | Promotor: Małgorzata Kajta
- Identyfikacja molekularnych mechanizmów działania amorfrutyny B w komórkowych modelach hipoksyjno-ischemicznych uszkodzeń mózgu: badania z wykorzystaniem pierwotnych hodowli mysich neuronów i ludzkiej linii mikrogleju. Obrona pracy doktorskiej: 20.02.2025 | Autor rozprawy: Karolina Przepiórska-Drońska | Promotor pomocniczy: Agnieszka Wnuk | Promotor: Małgorzata Kajta
- Efekty działania chemicznego filtra UV, benzofenonu-3, w komórkach nerwowych myszy. Wyróżniona praca doktorska. Obrona pracy doktorskiej: 19.11.2018 | Autor rozprawy: Agnieszka Wnuk | Promotor: Małgorzata Kajta
- Neuroprotekcyjny potencjał raloksifenu i 3,3’-diindolometanu w modelu hipoksji: badania na komórkach nerwowych myszy w hodowlach pierwotnych in vitro. Wyróżniona praca doktorska. Obrona pracy doktorskiej: 15.01.2018 | Autor rozprawy: Joanna Rzemieniec | Promotor: Małgorzata Kajta
- Mechanizmy toksycznego działania nonylofenolu na komórki nerwowe myszy w hodowli pierwotnej in vitro. Wyróżniona praca doktorska. Obrona pracy doktorskiej: 11.10.2017 | Autor rozprawy: Ewa Litwa | Promotor: Małgorzata Kajta
Zrealizowane dzieło habilitacyjne
- Identyfikacja szlaków molekularnych angażujących receptory estrogenowe oraz receptory dla ksenobiotyków w neuroprotekcję i neurotoksyczność. 26.03.2024 | Autor dzieła: Agnieszka Wnuk
Granty uzyskane przez pracowników Pracowni
Grant NCN OPUS 2024/55/B/NZ7/0221 | Grant NCN MINIATURA 2025/09/X/NZ5/00384 | Grant NCN OPUS 2020/39/B/NZ7/00974 | Grant NCN OPUS 2018/31/B/NZ7/01815 | Grant NCN OPUS 2015/19/B/NZ7/02449 | Grant MNiSW N N401 572138 | Zadanie 2.3 w grancie POIG.01.01.02-12-004/09 | Grant MEiN 2P05A 123 30
Granty uzyskane przez doktorantów Pracowni w konkursach PRELUDIUM Narodowego Centrum Nauki | opiekun naukowy grantów – prof. dr hab. Małgorzata Kajta
PRELUDIUM 22 – 2023/49/N/NZ7/03640 | PRELUDIUM 21 – 2022/45/N/NZ7/01418 | PRELUDIUM 7 – 2014/13/N/NZ4/04845 | PRELUDIUM 1 – 2011/01/N/NZ3/04786 | PRELUDIUM 1 – 2011/01/N/NZ4/04950
Nagrody
Dynamiczny rozwój Pracowni stworzył środowisko sprzyjające awansom naukowym oraz zdobywaniu prestiżowych nagród przez pracowników i doktorantów Pracowni, czego przykładem jest: Zespołowa Nagroda Wydziału Nauk Medycznych Polskiej Akademii Nauk (2018 r.); Stypendium programu L’OREAL UNESCO ‘Dla kobiet i nauki’ (2016 r.); Stypendium Prezesa Polskiej Akademii Nauk (2016 r.); oraz Stypendium START Fundacji na rzecz Nauki Polskiej (FNP) (2018 i 2026 r.).
Słowa kluczowe
Amorfrutyna B, apoptoza, asfiksja, autofagia, bazedoksifen, 3,3’- diindolometan (DIM), choroba Alzheimera, daidzeina, DDE, DDT, ekscytotoksyczność, epigenetyka, fitoestrogeny, genisteina, hipoksja, iPSC, ischemia, metylacja DNA, miRNA, neuroprotekcja, neurotoksyczność, PaPE-1, pestycydy, pierwotne hodowle neuronów, raloksifen, receptory aktywowane przez proliferatory peroksysomów (PPAR), receptory dla ksenobiotyków, receptory estrogenowe, receptory retinoidowe typu X (RXR), receptor węglowodorów aromatycznych (AhR), selektywne modulatory receptorów estrogenowych (SERM), selektywne modulatory receptora węglowodorów aromatycznych (SAhRM), siRNA, triklokarban, udary mózgu
prof. dr hab. Małgorzata Kajta
Kierownik pracowni
Pracownicy pracowni
dr Wojciech Krzeptowski
dr Joanna Szramel
mgr inż. Kinga Daniel
lic. Mikolaj Radosz
Katarzyna Tomczyk
Dokonania naukowe
- Publikacje
- Nagrody
Nagroda
Zespołowa Nagroda Wydziału V Nauk Medycznych Polskiej Akademii Nauk za cykl publikacji pt. "Identyfikacja nowych mechanizmów molekularnych angażujących receptory estrogenowe i receptory dla ksenobiotyków w neuroprotekcję i neurotoksyczność" Prof. dr hab. Małgorzata Kajta. 22 Listopada 2018
Prof. dr hab. Małgorzata Kajta
Nagroda
Nagroda Fundacji im. J. i J. Supniewskich za osiągnięcia naukowe. 25 Lutego 2004
Prof. dr hab. Małgorzata Kajta
Posttreatment with PaPE-1 Protects from Aβ-Induced Neurodegeneration Through Inhibiting the Expression of Alzheimer’s Disease-Related Genes and Apoptosis Process That Involves Enhanced DNA Methylation of Specific Genes
Bernadeta A. Pietrzak-Wawrzyńska, Agnieszka Wnuk, Karolina Przepiórska-Drońska, Andrzej Łach, Małgorzata Kajta
DOI: 10.1007/s12035-023-03819-5
Amorfrutin B Compromises Hypoxia/Ischemia-induced Activation of Human Microglia in a PPARγ-dependent Manner: Effects on Inflammation, Proliferation Potential, and Mitochondrial Status
Karolina Przepiórska-Drońska, Agnieszka Wnuk, Bernadeta Angelika Pietrzak-Wawrzyńska, Andrzej Łach, Weronika Biernat, Anna Katarzyna Wójtowicz, Małgorzata Kajta
DOI: 10.1007/s11481-024-10135-9
Amorfrutin B Protects Mouse Brain Neurons from Hypoxia/Ischemia by Inhibiting Apoptosis and Autophagy Processes Through Gene Methylation- and miRNA-Dependent Regulation
Karolina Przepiórska, Agnieszka Wnuk, Cordian Beyer, Małgorzata Kajta
DOI: 10.1007/s12035-022-03087-9
Prenatal Exposure to Triclocarban Impairs ESR1 Signaling and Disrupts Epigenetic Status in Sex-Specific Ways as Well as Dysregulates the Expression of Neurogenesis- and Neurotransmitter-Related Genes in the Postnatal Mouse Brain
DOI: 10.3390/ijms222313121
Posttreatment Strategy Against Hypoxia and Ischemia Based on Selective Targeting of Nonnuclear Estrogen Receptors with PaPE-1
DOI: 10.1007/s12640-021-00441-y
Is the commonly used UV filter benzophenone-3 a risk factor for the nervous system?
DOI: 10.18388/abp.2020_5741
Post-Treatment with Amorfrutin B Evokes PPARγ-Mediated Neuroprotection against Hypoxia and Ischemia
DOI: 10.3390/biomedicines9080854
Selective Targeting of Non-nuclear Estrogen Receptors with PaPE-1 as a New Treatment Strategy for Alzheimer’s Disease
DOI: 10.1007/s12640-020-00289-8
Autophagy-related neurotoxicity is mediated via AHR and CAR in mouse neurons exposed to DDE
Agnieszka Wnuk, Joanna Rzemieniec, Karolina Przepiórska, Julita Wesołowska, Anna Katarzyna Wójtowicz, Małgorzata Kajta
DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.140599
Triclocarban impairs autophagy in neuronal cells and disrupts estrogen receptor signaling via hypermethylation of specific genes
Malgorzata Kajta, Joanna Rzemieniec, Agnieszka Wnuk, Wladyslaw Lason
DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.134818