Pracownia Neurofarmakologii i Epigenetyki

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

+48 12 66 23 235

malgorzata.kajta@if-pan.edu.pl

pokój 52 A

Pracownicy pracowni

dr Wojciech Krzeptowski

+48 12 66 23 339

wojciech.krzeptowski@if-pan.edu.pl

pokój 128

dr Joanna Szramel

+48 12 66 23 339

joanna.szramel@if-pan.edu.pl

pokój 128

mgr inż. Kinga Daniel

kinga.daniel@if-pan.edu.pl

lic. Mikolaj Radosz

mikolaj.radosz@student.uj.edu.pl

Katarzyna Tomczyk

katarzyna.tomczyk@if-pan.edu.pl

pokój 128