SZTA Évkönyv 2017/18

SZENT-GYÖRGYI JUNIOR MENTOROK
MENYHÁRT ÁKOS
Szegedi Tudományegyetem,
Orvosi Fizikai és Orvosi Informatikai Intézet,
Agyi Keringés és Metabolizmus Kutatócsoport
Cím: 6720 Szeged, Korányi fasor 9.
E: menyhartakos89@gmail.com
T: +36 62/545-364
BEMUTATKOZÁS
Számos neurológiai kórkép (stroke, traumas agysérülés, epilepszia
vagy a Parkinson-kór) hátterében a glutamát excitotoxicitás
és az intracelluláris kálciumszint emelkedés okozta
sejtpusztulás áll. Az asztrocita sejtek a neuronokkal ellentétben
igen jó toleranciát mutatnak az iszkémiás sérülésel
szemben és nélkülözhetetlenek a glutamáterg jelátvitel
fiziológiás szabályozásához. Az asztrociták továbbá modulálják
a neuronok érzékenységét, területi pufferrendszerrel
(kálium-szifon) valamint neurotranszmitterek eltávolításával
csökkentik a sérülést. Az asztrociták legfontosabb jellegzetessége,
hogy anatómiai és funkcionális hálózatot, “szincíciumot”
alkotnak, melyben a sejtek réskapcsolatokon (gap
junction, GJ) keresztül cserélnek információt egymással. A
réskapcsolatok anatómiai folytonosságát a két legfontosabb
GJ fehérje; a CX43 és CX30-as valósítja meg. A CX43-as
fehérje foszforilációja csökkenti a GJ konduktanciáját, ezáltal
rontja a sejtek közötti kommunikációt.
A stroke során spontán megjelenő terjedő depolarizáció
(spreading depolarization, SD) a neuron és gliasejtek lassú
depolarizációját és a másodlagos iszkémiás sérülések elmélyülését
okozza. Kísérleteink során megfigyeltük az asztrocita
kálium-szifon sérült működését az SD-k során modellezett
iszkémiás körülmények között. Hipotézisünk szerint; az
SD a CX43-as fehérje foszforilációját okozza és a kálium-szifon
kapacitás csökkentésén valamint az elégtelen glutamát
eltávolításon keresztül éri el szövetkárosító hatását. Célunk
tehát, hogy;
1. Bizonyítsuk, hogy iszkémia során a kálium-szifon sérülését
és a glutamát-eltávolítás csökkenését a Cx43 foszforilációja,
így a GJ-ok átjárhatóságának akadályozása okozza;
2. A folyamatba beavatkozva megtartsuk az asztrocita-funkciót,
és javítsunk a sérült sejtek túlélési esélyein, hogy elősegítsük
az iszkémiás sérülések jobb kimenetelét.
ELSAJÁTÍTHATÓ TECHNIKÁK
Alapvető kísérletes műtéti technikák, a Biopac© és a
LabChart© rendszerek alkalmazása adatgyűjtésre és analízisre,
elektrofiziológia (DC potenciál és EEG elvezetés,
agyszöveti pH és káliumszint mérése), farmakológiai vizsgálatok,
feszültség-függő és pH-függő festéken alapuló képalkotás,
in vitro agyszelet preparátum, képanalízis, kísérletes
mikrosebészet, lézer Doppleres áramlásmérés, lézer folt
interferencián alapuló képalkotás, optikai jelfeldolgozás,
statisztikai módszerek és programozás (MATlab)
VÁLOGATOTT KÖZLEMÉNYEK
Menyhárt, Á., Zölei-Szénási, D., Puskás T., Makra, P., Bari,
F., Farkas, E. (2017) Age or ischemia uncouples the blood
flow response, tissue acidosis, and direct current potential
signature of spreading depolarization in the rat brain. Am J
Physiol Heart Circ Physiol 313(2): H328-H337.
Menyhárt, Á., Zölei-Szénási, D., Puskás, T., Makra, P., Orsolya,
M.T., Szepes, B.É., Tóth, R., Ivánkovits-Kiss, O., Obrenovitch,
T.P., Bari, F., Farkas, E. (2017) Spreading depolarization
remarkably exacerbates ischemia-induced tissue acidosis in
the young and aged rat brain. Sci Rep 7(1): 1154.
Varga, D.P., Puskás, T., Menyhárt, Á., Hertelendy, P., Zölei-
Szénási, D., Tóth, R., Ivánkovits-Kiss, O., Bari, F., Farkas, E.
(2016) Contribution of prostanoid signaling to the evolution
of spreading depolarization and the associated cerebral
blood flow response. Sci Rep 6: 31402.
Menyhárt, Á., Makra, P., Szepes, B.É., Tóth, O.M., Hertelendy,
P., Bari, F., Farkas, E. (2015) High incidence of adverse
cerebral blood flow responses to spreading depolarization
in the aged ischemic rat brain. Neurobiol Aging 36(12):
3269-3277.
84