Molekuláris Orvostudomány Doktori Iskola
Állandó link (URI) ehhez a gyűjteményhez
Általános Orvostudományi Kar
Molekuláris Orvostudomány Doktori Iskola
(vezető: Dr. Csernoch László)
Orvostudományi doktori tanács
D42
tudományág:
-elméleti orvostudományok
Doktori programok:
- Jelátviteli folyamatok sejt- és molekuláris biológiája
(programvezető: Dr. Virág László) - Membránbiofizikai kérdések és vizsgálómódszerek
(programvezető: Dr. Szöllősi János) - Élettan és neurobiológia
(programvezető: Dr. Csernoch László)
Böngészés
Molekuláris Orvostudomány Doktori Iskola Cím szerinti böngészés
Megjelenítve 1 - 20 (Összesen 291)
Találat egy oldalon
Rendezési lehetőségek
Tétel Szabadon hozzáférhető 18F-FDG Avid Léziók Textúra Analízise Humán PET/CT Vizsgálatok Esetében(2019) Forgács, Attila; Balkay, László; Forgács, Attila; Molekuláris orvostudomány doktori iskola; DE--Általános Orvostudományi Kar -- Orvosi Képalkotó Intézet, Nukleáris Medicina Nem Önálló TanszékA jelen képalkotó diagnosztika feladata és felelőssége, hogy a betegről készült felvételből a lehető legtöbb információt kinyerje annak reményében, hogy ezen információk segítenek a megfelelő terápia kiválasztásában, esetleg a terápia hatásának nyomon követésében. Ehhez illeszkedik az a törekvés is, hogy PET/CT vizsgálatok esetén, a képen megjelenő tumor vagy lézió mintázatát is jellemezzük. A mintázat jellemzésére számos mennyiség áll rendelkezésre, amelyek prognosztikai értéke az ezzel a területtel foglalkozó kutatók fő kérdése. A doktori értekezés alapvetően egy kísérletes munkát mutat be, amely úgynevezett fantommérések alapján igyekszik vizsgálni a mintázat elemzés metodológiai kérdéseit. A mérések tervezése és kivitelezése során igyekeztünk olyan kísérleti elrendezést megvalósítani, amely lehetővé teszi, hogy eredményeink relevánsak maradjanak a humán vizsgálatok esetében is.Tétel Szabadon hozzáférhető 3D nyomtatott fantomok vizsgálata és alkalmazása az orvosi képalkotó diagnosztikában(2024) Kiss, János; Balkay, László; Molekuláris Orvostudomány Doktori Iskola; Általános Orvostudományi Kar::Orvosi Képalkotó IntézetAz orvosi képalkotó eszközök mellett alkalmazott fizikai fantomok lehetővé teszik az egyes modalitások képalkotó képességeinek átfogó analízisét, illetve azok speciális kalibrálását. Ezen felül igen előnyösen alkalmazhatók új képalkotási technikák és algoritmusok kifejlesztésében és tesztelésében anélkül, hogy valódi pácienseket kellene bevonni a folyamatokba. Felhasználásuk kifejezett előnye, hogy azonos feltételek mellett ismételhető és összehasonlítható vizsgálatokat tesznek lehetővé. A 3D nyomtatás komplex és célorientált termékeket előállítani képes, relatíve alacsony üzemeltetési költségű, automatizált, additív gyártási megoldások összessége, mely technológia rohamos fejlődése és sokoldalúsága az orvosi képalkotás területén is új lehetőségeket teremtett. Az elmúlt években számos közlemény taglalta, hogy bizonyos képalkotó modalitásoknál és konkrét diagnosztikus kérdések esetén a 3D nyomtatási technológiák megfelelő módszert nyújtanak fantomok hatékony tervezésére és előállítására. A nukleáris kardiológia területén számos olyan diagnosztikai kihívás mutatkozik, melyre a jelenleg elterjedt, egyszerűsített geometriával rendelkező fantomkonstrukciók használata mellett kidolgozott eljárások nem adnak hatékony megoldást, így e téren felmerült az igény, anatómiailag helyes, könnyen előállítható és hatékonyan alkalmazható képminőség fantomokra. A 3D nyomtatási technológia egyre inkább megjelenik az MR radiomika területén is. Ugyanakkor jelenleg igen kevés az ilyen fantomkonstrukciókról szóló közlemény, mivel a textúra számolásokhoz kifejezetten nehéz, mind időben, mind összetettségben elegendően heterogén fantomokat alkotni, illetve ezeket reprodukálható módon előállítani. Új, struktúrájukban heterogén, nyomtatott fantomok létrehozását éppen ez, a területen tapasztalható hiátus motiválja, hiszen a kvantitálható radiomikai kiértékelés különösen fontos az egyébként nem kvantitatív MR képalkotás esetén. Az értekezést megalapozó kutatások során specifikus, szálolvasztásos (FDM) 3D nyomtatási technológiával politejsav (PLA), valamint, polietilén tereftalát glikol (PETG) filament anyagból előállított, páciens adatokra épülő, antropomorf, valamint matematikai, absztrakt fantomok szélesebb körű alkalmazhatóságát elemeztük a nukleáris kardiológia, illetve az MRI képalkotás területén. Vizsgálataink egyik részében azt tanulmányoztuk, hogy a SPECT/CT diagnosztika kardiológiai alkalmazásához készíthető-e olyan nyomtatott, antropomorf szívfantom, amellyel hatékonyan analizálhatók az eljárás leképzési tulajdonságai. Tanulmányoztuk továbbá, két, eltérő típusú, absztrakt textúrával rendelkező, 3D printelt fantomkonstrukció MRI felvételei esetén a textúra analízis módszereit, azok eredményeit és megbízhatóságukat. Physical phantoms used alongside medical imaging devices allow comprehensive analysis of the imaging capabilities of each modality and their specific calibration. In addition, they can be used to great advantage in the development and testing of new imaging techniques and algorithms without the need to involve real patients in the process. A distinct advantage of their use is that they allow repeatable and comparable tests under the same conditions. 3D printing is a set of automated, additive manufacturing solutions capable of producing complex and purpose-driven products at relatively low operating costs, and the rapid development and versatility of this technology has created new opportunities in the field of medical imaging. In recent years, a number of publications have shown that for certain imaging modalities and specific diagnostic questions, 3D printing technologies offer a suitable method for the efficient design and fabrication of phantoms. In the field of nuclear cardiology, there are a number of diagnostic challenges that are not effectively addressed by the current procedures using simplified geometry phantom constructs, and the need for anatomically correct, easily produced and efficiently applied image quality phantoms has arisen. 3D printing technology is also increasingly emerging in the field of MR radiomics. However, there are currently very few publications on such phantom constructs, as it is particularly difficult to create phantoms that are sufficiently heterogeneous in both time and complexity for texture computations, and to produce them in a reproducible way. The creation of new, structurally heterogeneous, printed phantoms is motivated by this gap in the field, as quantifiable radiomic evaluation is particularly important for otherwise unquantifiable MR imaging. During the research underlying the dissertation, we analyzed the broader applicability of patient-specific anthropomorphic and mathematical abstract phantoms produced using specific fused deposition modeling (FDM) 3D printing technology with polylactic acid (PLA) and polyethylene terephthalate glycol (PETG) filament materials in the fields of nuclear cardiology and MRI imaging. In one part of our investigations, we explored whether a printed anthropomorphic heart phantom could be created for SPECT/CT diagnostic applications in cardiology to efficiently analyze the imaging characteristics of the procedure. Additionally, we examined the methods, results, and reliability of texture analysis for two different types of 3D printed phantom constructions with abstract textures in MRI images.Tétel Szabadon hozzáférhető A bőr barrier egyes aspektusainak vizsgálata(2025) Ádám-Nagy, Dorottya; Oláh, Attila; Ádám, Dorottya; Molekuláris orvostudomány doktori iskola; Általános Orvostudományi Kar::Élettani IntézetA disszertáció első felében részletezett kísérleteink során az emberi szőrtüszőkben is jelenlévő TRPM5-nek a kifejeződését és funkcionális szerepét vizsgáltuk humán SZ95 szebocitákon. Bár eredményeink azt mutatják, hogy a TRPM5 funkcionálisan aktív formában nem fejeződik ki szebocitákon, azonban antagonistája, a TPPO képes jelentősen fokozni a sejtek faggyúlipid-termelését, mely hatás az Akt szignalizáció és az EGFR közvetítésével, a DGAT2 Akt-függő up-regulációján keresztül alakul ki. Emellett a TPPO összetett hatást fejt ki a szebociták immunfenotípusára: EGFR- és p38α MAPK-függő módon fokozta az IL-6 expresszióját, valamint csökkentette az IL-8 felszabadulását és több gyulladásos citokin mRNS-szintű kifejeződését is. Adataink arra utalnak, hogy a specifikus TRPM5 modulátorok használata valószínűleg nem eredményez közvetlen, faggyúmiriggyel kapcsolatos mellékhatásokat, de a TPPO, illetve szerkezeti analógjai TRPM5-független módon befolyásolhatják a faggyúmirigyek biológiáját. Kísérleteink második felében a FX bizonyítottan hatásos gyulladásgátló koncentrációjának (14 μM) hatását vizsgáltuk humán epidermális keratinociták proliferációjára és differenciációjára. Megállapítottuk, hogy a FX antiproliferatív hatást fejt ki az epidermális keratinocitákban, de nem befolyásolja az epidermisz vastagságát, és az általunk vizsgált differenciációs markerekre sem volt szignifikáns hatással, illetve nem károsította a hámsejtek barrierformálási képességét sem. Összefoglalva, korábbi és jelenlegi adataink azt mutatják, hogy az antidepresszáns FX bőrgyógyászati repozicionálása lehetséges: 14 μM-ban alkalmazva a gyulladáscsökkentő hatás mellett a humán epidermális keratinociták proliferációját is gátolhatja anélkül, hogy negatívan befolyásolná differenciációjukat és barrierformáló képességüket.Tétel Szabadon hozzáférhető A CBA és az ABT-333 emlős kamrai akciós potenciálra és az azt kialakító ionáramokra kifejtett hatásai(2024) Dienes, Csaba Bálint; Szentandrássy, Norbert; Molekuláris Orvostudomány Doktori Iskola; Általános Orvostudományi Kar::Élettani IntézetA TRPM4 a tranziens receptor potenciál csatornacsalád melasztatin alcsaládjának tagja. Expresszióját több humán szervben is kimutatták már. Részt vesz többek közt a membránpotenciál és a Ca2+ homeosztázis szabályozásában ingerlékeny, valamint nem ingerlékeny szövetek sejtjeiben egyaránt. A TRPM4-csatornák a szívben mind a munkaizomrostokban, mind pedig az ingerületvezető rendszerben kimutathatók, mutációjuk ingerületvezetési zavarokat okozhat, továbbá feltételezik, hogy a TRPM4 részt vesz a szívizom hipertrófia, valamint ischaemia-reperfúziós sérülés kialakulásában. Célunk volt megvizsgálni a TRPM4 ioncsatorna expresszióját kutyaszíven valamint egy célzottan a TRPM4-csatorna gátlására kifejlesztett szer, a CBA bal kamrai kutya szívizomsejtekre gyakorolt hatásait feltérképezni. A TRPM4 fehérje kifejeződését elsőként mutattuk ki kutyaszív mind a négy üregének falában, valamint a bal karma falából izolált kardiomiocitákban is. Megállapítottuk, hogy a CBA csökkentette az 1. fázis repolarizáció meredekségét, valamint enyhén növelte az akciós potenciál (AP) amplitúdóját, mely hatásokért valószínűleg a szer tranziens kifelé irányuló káliumáram (Ito) gátló hatása felelős. Az AP rövidülésének tendenciáját az AP feszültség-zár méréseken is látható, plató fázis alatti befelé irányuló áramok, különös tekintettel a késői nátriumáram CBA általi gátlása hozza létre. Eredményeink alapján tehát a CBA nem teljesen szelektív a TRPM4-csatornákra, így a csatorna funkcionális vizsgálatára önmagában natív szöveten nem használható, farmakológiai kombinációban való alkalmazása pedig fokozott körültekintést igényel. A késői egyenirányító káliumáram gyors komponense (IKr) a kamrai izomsejtek 3. fázis repolarizációjában elsődleges szerepet játszik. A csökkent IKr áram hosszú QT-szindrómához és korai utódepolarizációhoz (EAD) vezet, ezért potenciálisan életveszélyes ritmuszavarokat és hirtelen szívhalált okozhat. Az IKr több szelektív gátlószere is ismert, mint például a dofetilid vagy az E-4031. Ezen két vegyület közös tulajdonsága, hogy jelentősen megnövelik a kamrai AP időtartamát és metánszulfonamid csoportot tartalmaznak. Az ABT-333 (dasabuvir) egy hepatitis C fertőzés kezelésében használt vírusellenes szer, amely hasonlóan az IKr kialakításáért felelős hERG-csatornák egyes gátlószereihez (dofetilid és E-4031), szintén tartalmaz metánszulfonamid csoportot. Ezen hasonlóság alapján az ABT-333 is potenciálisan IKr gátló hatással bír, azonban a vegyület kamrai szívizomzatra gyakorolt hatásai még nem ismertek. Az ABT-333 kutya bal kamrai szívizomsejtek AP morfológiára, az AP-t kialakító ionáramokra, valamint expresszált hERG csatornákra gyakorolt hatásainak vizsgálatát tűztük ki célul. 1 μM ABT-333 reverzibilis módon megnyújtotta az AP-t, a 0. és 1. fázis maximális sebessége pedig irreverzibilis csökkenést mutatott. A magasabb ABT-333 koncentrációk nagyobb AP megnyúlást, a korai platópotenciál növekedését és a 0., 1. és 3. fázis maximális sebességének csökkenését okozták. Egyes sejtekben 3-30 μM ABT-333 koncentrációban EAD-k jelentek meg. Az AP feszültség-zár technikával mért 10 μM ABT-333-érzékeny áram egy IKr-nek megfeleltethető késői kifelé irányuló komponenst, valamint egy Ito-nak megfeleltethető korai kifelé irányuló komponenst tartalmazott. Az ABT-333 koncentrációfüggő, részben reverzibilis módon csökkentette a hERG-csatorna által közvetített ionáramot, 3,2 μM-os félgátló koncentrációval. Az ABT-333 a molekuláris szerkezete alapján potenciálisan blokkolja a hERG-csatornákat és az IKr áramot. Ez beigazolódott, mivel 1-30 µM ABT-333 jelenlétében a szív AP megnyúlt és EAD-k jelentkeztek, továbbá csökkent az expresszált hERG csatornák árama is. Az ABT-333 szívritmuszavarok szempontjából biztonságosnak tekinthető, mivel plazmaszintje még túladagolás esetén sem ér el ilyen magas koncentrációt.Tétel Szabadon hozzáférhető A citoszkeletális szeptin7 fehérje szerepe a vázizmok működésében és regenerációjában(2024) Szabó, László; Dienes, Beatrix; Molekuláris Orvostudomány Doktori Iskola; Általános Orvostudományi Kar::Élettani IntézetA szeptin filamentumok a vázizomzat citoszkeletonjának szerves és nélkülözhetetlen részét képezik. Eddigi ismereteink alapján már tudjuk, hogy kölcsönhatásba léphetnek a sejtváz más elemeivel, a sejtmembránnal és emellett számos jelátviteli útvonalban is részt vehetnek. A szeptin7 egyedi szerkezete miatt nélkülözhetetlen a szeptin rendszert alkotó kompexek felépüléséhez. A szeptin7 citoszkeletális fehérjével végzett vizsgálatok során a genetikailag módosított egereken megfigyelt izomerő-csökkenés és gerincdeformitás a fehérje vázizomban betöltött jelentős szerepére utal. Ez a hatás kettős természetű. A szeptin rendszer strukturális feladatának elégtelensége mellett a mitokondriális funkció is sérült. Az egyes mitokondriumok szerkezeti módosulása és az összefüggő mitokondriális hálózatok kialakulása arra utalhatnak, hogy a szeptinrendszer és a mitokondriális osztódás, valamint hasítás folyamata szoros kapcsolatban áll. Ezek a morfológiai változások hozzájárulhattak a rostszerkezet további átrendeződéséhez és a mitokondriális funkció romlásához. A szeptin7 kifejeződése korfüggést mutatott, melyben a fiatal egyedekben a szeptin7 emelkedett expressziója a sejtosztódásban játszott fontos szerepének tulajdonítható. A kor előrehaladtával expressziója csökken, feladata inkább a membránszerveződésben, a differenciálódásban, a sejt-sejt közötti kapcsolatok létrehozásában és a belső struktúra kialakításában nyilvánul meg. Ezen folyamatok mindegyike jelentős szereppel bír a regeneráció folyamatában, ennek köszönhetően a szeptin7 hiánya több ponton is akadályozhatja az izomgyógyulást. A kísérleteink során igazoltuk, hogy a szeptin7 hiányának következtében az izomgyógyulás markerei megváltozott expressziót mutattak, ami arra utalhat, hogy a regeneráció fázisai lelassultak és elhúzódott a gyógyulás. A szeptin7 szerepének pontosabb megértése és interakciós partnereinek feltárása elősegítheti az izomregeneráció és az izomerő generálás folyamatának teljesebb feltérképezését. Az így szerzett ismeretek hozzájárulhatnak az izomsorvadásos betegségek, illetve az időskori izomgyengeség elleni terápiák kidolgozásához, valamint a mikrogravitációban bekövetkező izomleépülés megelőzéséhez, így javítva az érintett páciensek életminőségét.Tétel Szabadon hozzáférhető A citoszkeletális Szeptin7 fehérje szerepének vizsgálata C2C12 sejtkultúrákon(2023) Ráduly, Zsolt; Szentandrássyné Gönczi, Mónika; Molekuláris Orvostudomány Doktori Iskola; Általános Orvostudományi KarA vázizomsérülések során a gyors regenerációnak kiemelt egészségügyi, szociális és gazdasági szerepe van. Az elmúlt 50 év kutatásai rávilágítottak a tényre, hogy az aktin, mikrotubulusok és az intermedier filamentumok mellett a szeptinek csoportja is kiemelkedő szereppel bír a citoszkeleton felépítésében és szabályozásában. A szeptinek egymással változatos módon képesek kölcsönhatásokat létrehozni, ezzel olyan hetero-oligomereket és makromolekuláris komplexeket képezve, melyek a sejtosztódás, differenciálódás, migráció, immunválaszok és áttétképződések folyamataiban szerepet játszhatnak. Jelen dolgozatban a Szeptin7 fehérje szerepe kerül ismertetésre in vitro, C2C12 sejteken mért adatok felhasználásával. Eredményeink alapján kijelenthetjük, hogy a különböző szeptin fehérjék a C2C12 sejtek különböző fejlődési állapotaiban eltérően fejeződnek ki. Bebizonyítottuk, hogy Szeptin7 nélkül a sejtek nem képesek osztódni és a Szeptin7 elengedhetetlen a miotubulusok képződéséhez. Kimutattuk, hogy a Szeptin7 a citoszkeleton szerves részeként hozzájárul a sejtalak meghatározásához a mioblasztokban. Méréseink alapján feltételezzük, hogy a Szeptin7 hatással van a sejtek mitokondriális rendszerére is. Bizonyítékot szolgáltattunk arra, hogy a Szeptin7 filamentumok átrendeződnek a mioblasztok migrációja során. A Szeptin7 expressziójának downregulációja a migráció paramétereinek megváltozását eredményezte. A Szeptin7 különleges szerepét a mioblasztok migrációjában a forklórfenuron (FCF) kezelés is igazolja. Az FCF dózisfüggő módon gátolja a C2C12 sejtek proliferációját és vélhetően az FCF kezelés hatására a szeptin filamentumok dinamikus átrendeződése is gátolt, ezáltal a migrációs paraméterek is megváltoztak. Összességében a Szeptin7 fehérje alapvető szerepet játszik a mioblasztok proliferációs, differenciációs és migrációs folyamataiban, melyek kulcsfontosságú események a funkcionális vázizomrostok fejlődési és regenerációs szakaszaiban. Rapid recovery from musculoskeletal injuries is a priority in health, social and economic terms. Research over the past 50 years has highlighted the fact that, in addition to actin, microtubules and intermediate filaments, septins play a prominent role in the assembly and regulation of the cytoskeleton. Septins can interact with each other in a variety of ways, forming hetero-oligomers and macromolecular complexes that may be involved in processes of cell division, differentiation, migration, immune responses and metastasis. In this thesis, the role of the Septin7 protein is described using in vitro data measured in C2C12 cells. Based on our results, we can state that septin proteins appear differently in the developmental stages of C2C12 cultures. We proved that cells cannot divide without Septin7 and that Septin7 is essential for the formation of myotubes. We have shown that the level of Septin7 contributes to the determination of cell shape and is an integral part of the cytoskeleton. Our measurements suggest that the level of Septin7 also affects the mitochondrial system of cells. We provide evidence that Septin7 filaments are rearranged during myoblast migration. Down-regulation of Septin7 expression resulted in altered migration parameters. Downregulation of Septin7 expression resulted in altered migration parameters. The specific role of Septin7 in the migration of myoblasts is also confirmed by FCF treatment. FCF inhibits C2C12 cell proliferation in a dose-dependent manner and presumably FCF treatment inhibits the dynamic rearrangement of septin filaments. Taken together, the Septin7 protein plays a fundamental role in the entirety of myoblast proliferation, differentiation, and migration processes, which are key events in the development and regeneration of functional skeletal muscle fibers.Tétel Szabadon hozzáférhető A DNS metiláció és a cirkadián óra szabályozó mechanizmusainak vizsgálata a porcfejlődés során(2022) Vágó, Judit; Zákány , Róza; Molekuláris orvostudomány doktori iskola; Debreceni Egyetem::Általános Orvostudományi Kar::Anatómiai, Szövet- és Fejlődéstani IntézetA mozgási szervrendszert érintő megbetegedések korunk társadalmának legégetőbb egészségügyi problémái közé tartoznak. A sérült porcszövet újjáépítésére irányuló potenciális kezelési eljárások közül igen népszerűnek számít a mezenchimális sejtek beültetése és porc irányú differenciáltatása. A megfelelő gyógymódok kialakításához nagy szükség van a mezenchimális sejtek és azok kondrogenikus differenciációjának molekuláris szintű kutatására. Értekezésem alapjául szolgáló kísérletekkel az in vitro porcdifferenciáció során fellépő epigenetikai módosulásokat, illetve a cirkadián óra működésével összefüggő szabályozási mechanizmusokat tanulmányoztuk. Kutatómunkánk első lépésében a DNS metiláció szerepét vizsgáltuk az in vitro porcfejlődés során. A Dnmt3a, Tet1, és Ogt DNS metiláció-asszociált gének a porc fejlettségi állapotától függően eltérő erősséggel expresszálódtak, melyek közül a Tet1 mutatta a legmagasabb expressziós növekedést. Az in vitro porcdifferenciáció késői stádiuma során alkalmazott 5-azacitidin kezelés serkentőleg hatott a Sox9 és Acan porcmarkerek génexpressziójára. Ez a metiláció gátlásának volt köszönhető, ugyanis a két markergén promóter régiói csökkent metiláltságot jeleztek. Kutatómunkánk második lépésében a cirkadián óra szerepét tanulmányoztuk az in vitro porcfejlődés során. A szérum-sokk alapú óraszinkronizáció szignifikánsan fokozta a porcspecifikus extracelluláris mátrix termelődését, illetve a SOX9, ACAN és COL2A1 porc markergének expresszióját. A szérum-sokkot követően a molekuláris cirkadián óra központi óragénjei szinkronizált expressziós mintázatot mutattak. Kimutattuk a pozitív szabályozó BMAL1 és a negatív szabályozó PER2/PER3/CRY1/CRY2 expressziós mintázatainak 8-óránként változó antifázisos oszcillációit. Igazoltuk, hogy a cirkadián óra összehangolt működésének longdaysin-nel való megzavarása negatív hatással bírt a porcképződésre. Ezzel alátámasztottuk, hogy a normál ritmikus cirkadián óraműködésnek kulcsfontosságú pozitív szabályozó szerepe van porc szöveti fejlődésében. Egyetemi doktori értekezésem fő célja összességében az volt, hogy a DNS metiláció, illetve a molekuláris óra működésének részletes elemzésével olyan új szabályozó molekulákat azonosítsak, amelyek a porcszövet differenciációja során jelentős szereppel bírhatnak, a jövőben pedig potenciális target fehérjeként szolgálhatnak a porcdefektusok terápiás eljárásainak megtervezésekor.Tétel Szabadon hozzáférhető A karotinoid táplálékkiegészítők hatásai az izomteljesítményre és a kalcium-homeosztázisra(2024) Singlár, Zoltán; Sztretye, Mónika; Molekuláris Orvostudomány Doktori Iskola; Általános Orvostudományi KarA vázizom az emberi test aktív mozgásszervrendszere, amely létfontosságú szerepet játszik a testtartás fenntartásában és az energiafelhasználásban. A testtömeg kb. 40-50%-át teszi ki, és az egyik legintenzívebben működő metabolikus rendszerként működik. Az izmok működéséhez ATP-ből származó energia szükséges, amelyet a mitokondriumok termelnek. Az energiafelszabadulás folyamatában reaktív oxigén- és nitrogéngyökök (ROS, RNS) keletkeznek, amelyek a sejtek közötti kommunikáció szabályozásában is részt vesznek; ugyanakkor túlzott felhalmozódásuk oxidatív egyensúlyhiányhoz és oxidatív stressz kialakulásához vezethet. Az egészséges szervezet antioxidáns rendszere képes mérsékelni a túlzott ROS-képződést, amelyet külső antioxidánsok, mint a táplálékban található C- és A-vitaminok is támogathatnak. Ilyen külső antioxidánsok közé tartoznak a karotinoidok is, például az élénk vörös színért felelős astaxantin, amely megtalálható a Haematococcus pluvialis mikroalgában és a krillben, és különösen hatékony antioxidáns tulajdonságokkal rendelkezik. Az öregedés során a fizikai és kognitív funkciók fokozatosan hanyatlanak, amelyhez gyakran hozzájárul a vázizomzat tömegének és erejének csökkenése, ami rontja az idősek életminőségét. Ebből kiindulva arra voltunk kíváncsiak, hogy az astaxantin milyen hatást gyakorol fiatal és idősödő egerek fizikai teljesítményére, különösen az izomerőre, a kalcium-homeosztázisra, valamint az idősebb egerek tanulási képességére. Kísérleteink azt mutatták, hogy az antioxidáns táplálékkiegészítők szignifikáns javulást eredményeztek mindkét korcsoport izomerő tekintetében. A kalcium-tranziensek feszültségfüggésében nem mutatkozott számottevő változás, viszont a retinol csökkentette a kalcium-tranziensek csúcsértékeit a fiatal egereknél. Az astaxantin csoportban a mitokondriális kalciumfelvétel is alacsonyabbnak bizonyult a fiatal egyedeknél, míg az idősebb egereknél ilyen különbséget nem tapasztaltunk. A krillolaj-kiegészítés szignifikáns javulást eredményezett az idősebb egerek tanulási képességében és térbeli memóriájában. Eredményeink arra utalnak, hogy az antioxidáns táplálékkiegészítők, különösen az astaxantin és a krillolaj, hatékonyan támogathatják az öregedési folyamatokkal szembeni védelmet, hozzájárulva a fizikai teljesítőképesség és a kognitív funkciók megőrzéséhez. The skeletal muscle is the active musculoskeletal system of the human body, which plays a vital role in maintaining posture and energy expenditure. It accounts for about 40-50% of body mass and is one of the most intensively functioning metabolic systems. Muscle function requires energy from ATP, which is produced by mitochondria. The process of energy release generates reactive oxygen and nitrogen radicals (ROS, RNS), which are involved in the regulation of intercellular communication; however, their excessive accumulation can lead to oxidative imbalances and oxidative stress. A healthy body's antioxidant system can mitigate excessive ROS formation, which can be supported by external antioxidants such as vitamins C and A in the diet. Such external antioxidants include carotenoids, such as astaxanthin, which is responsible for the bright red color of the microalgae Haematococcus pluvialis and krill, and has particularly potent antioxidant properties. During ageing, physical and cognitive functions decline progressively, often accompanied by a loss of skeletal muscle mass and strength, which impairs the quality of life of the elderly. With this in mind, we were interested in the effects of astaxanthin on the physical performance of young and aging mice, in particular muscle strength, calcium homeostasis, and learning ability in older mice. Our experiments showed that antioxidant supplements resulted in significant improvements in muscle strength in both age groups. There was no significant change in the voltage dependence of calcium transients, but retinol reduced peak calcium transients in young mice. In the astaxanthin group, mitochondrial calcium uptake was also found to be lower in young animals, whereas no such difference was observed in older mice. Krill oil supplementation resulted in significant improvements in learning ability and spatial memory in the older mice. Our results suggest that antioxidant dietary supplements, in particular astaxanthin and krill oil, may be effective in supporting protection against ageing processes, contributing to the preservation of physical performance and cognitive function.Tétel Szabadon hozzáférhető A késői nátriumáram szerepe a bal kamrai szívizomsejtek elektrofiziológiai tulajdonságainak kialakításában(2024) Hézső, Tamás; Horváth, Balázs; Molekuláris Orvostudomány Doktori Iskola; Általános Orvostudományi Kar::Élettani IntézetA feszültségfüggő nátriumcsatornák kulcsszerepet játszanak a szívizomsejtek aktiválódásában és az elektromos jelek szívizmon belüli terjedésében. A kamrai szívizomsejtek feszültségfüggő nátriumcsatornái hozzák létre az akciós potenciál felszálló szárát. A membránpotenciál és a feszültségfüggő nátriumcsatornák közötti pozitív visszacsatolás néhány milliszekundumon belül a csatornák zárt állapotból nyitott állapotba való jutását eredményezi, amelyet gyors inaktiváció követ. Ennek köszönhetően 3-5 milliszekundummal az AP felszálló szárának kialakulása után a feszültségfüggő nátriumcsatornák 99 %-a inaktiválódott, nem vezető állapotba kerül. Az áramnak ezt a keskeny kiugrását korai nátriumáramnak nevezzük. Ennek ellenére a csatornák egy kis hányada nem inaktiválódik, és az akciós potenciál plató fázisa alatt tartós áramot tart fenn, amelyet késői nátriumáramnak nevezünk. Még most sem ismerjük pontosan a nem inaktiválódott csatornák működésének pontos részleteit és a szakirodalomban pedig a jelenség magyarázatára többféle mechanizmust javasolnak. A késői nátriumáram kis amplitúdójú, de a teljes plató fázis alatt folyik, így befolyásolja a szív akciós potenciálok repolarizációját, továbbá részt vesz a szívizomsejtek nátrium és kalcium homeosztázisában is. Egyre növekvő mennyiségű adat bizonyítja azt, hogy a megnövekedett késői nátriumáram jelentős patofiziológiai szereppel bír több szerzett szívizombetegségben, például a szívizomzat iszkémiájában vagy a szívelégtelenségben. A megnövekedett késői nátriumáram megnyújtja a repolarizációt és megnöveli a szívizomsejtek intracelluláris nátriumion koncentrációját, így szívritmuszavarokat okozhat, csökkentheti a szívizomzat kontraktilitását, és károsíthatja a szívizomsejt energiaháztartását is.Tétel Szabadon hozzáférhető A másodlagos epesavak antikarcinogén hatásai hasnyálmirigy adenokarcinómában(2025) Schwarcz , Szandra; Kapitányné Mikó, Edit; Péter, Szandra; Molekuláris orvostudomány doktori iskola; Általános Orvostudományi KarAz emberi test felszínén és a testüregekben számos baktériumfaj él a gazdaszervezettel szimbiózisban, melyek különböző bakteriális metabolitok bioszintézisén keresztül befolyásolhatják a gazdaszervezet élettani folyamatait és bizonyos patológiás kórképek kialakulását is. Külső és belső tényezők egyaránt (életkor, étrend, higiénia, genetikai faktorok, immunrendszer, antibiotikumok szedése) befolyásolhatják a mikrobiális összetételt. Az emésztőrendszeri mikrobiom diszbiózisa számos betegséggel kapcsolatba hozható, beleértve a hasnyálmirigy-daganatot is. A bél mikrobiom olyan kismolekulájú metabolitokat állít elő, amelyek hormonszerű hatásokon keresztül képesek gátolni a távoli daganatok progresszióját. Jelen dolgozatban bemutattuk, hogy az bélbaktériumok által termelt másodlagos epesav, az LCA daganatellenes tulajdonságokkal bír a hasnyálmirigy adenokarcinóma sejtekben. Az LCA gátolja a daganatsejtek proliferációját, az EMT folyamatát, a daganatőssejt markerek kifejeződését és serkenti a mitokondriális oxidatív foszforilációt. Az LCA oxidatív/nitrozatív stresszt idéz elő, amely az LCA daganatellenes hatásainak alapja. Az LCA által indukált hatások a hasnyálmirigy adenokarcinóma sejtekben a CAR, FXR és VDR nukleáris receptorokon keresztül valósulnak meg. Eredményeink azt mutatják, hogy az LCA egy nem toxikus antineoplasztikus tulajdonságokkal bíró vegyület, és rávilágítanak az LCA-ra aktiválódó nukleáris receptorok farmakológiai hasznosíthatóságára. Továbbá jelen dolgozatban bemutattuk azt is, hogy a bélbaktériumok által termelt másodlagos epesav, az UDCA szintén citosztatikus tulajdonságokkal rendelkezik hasnyálmirigy adenokarcinóma sejtmodellekben. Az UDCA a humán szérum referencia koncentrációjának megfelelő koncentrációban csökkentette a PDAC sejtek proliferációját, gátolta az EMT folyamatát és indukálta a mitokondriális oxidációt. Az UDCA nem befolyásolta a hasnyálmirigy adenokarcinóma kezelésében alkalmazott kemoterápiás szerek hatékonyságát. Eredményeink alátámasztják azt a tényt, hogy a bakteriális metabolitok fontos szerepet játszanak a daganat progresszióban. Vizsgálataink igazolták, hogy a különböző daganatokban nem ugyanazok az epesavak hatásosak, és ugyanannak az epesavnak a hatása is eltérő lehet, ami valószínűleg a daganatok eltérő receptor repertoárjára vezethető vissza. A bakteriális metabolitok pontos szerepének megértése felveti ezen vegyületek felhasználását a daganatok elleni küzdelemben. Az azonosított metabolit receptorok akár új gyógyszer célpontok is lehetnek. A metabolitokat termelő bakteriális mintázat azonosítása új biomarkerek ígéretét kínálja a korai felismeréshez és prognózishoz.Tétel Szabadon hozzáférhető A mérési paraméterek és az elválasztó közeg összetételének hatása a nátrium – dodecil - szulfát kapilláris gélelektroforézisre terápiás fehérjék elválasztása során(2025) Filep, Csenge Boróka; Guttman, András; Filep , Csenge Boróka; Molekuláris orvostudomány doktori iskola; Általános Orvostudományi KarA 10 napjainkban legnagyobb piaci aránnyal rendelkező gyógyszeripari termék közül nyolc valamilyen bioterápiás fehérjekészítmény. Az optimalizált kezelés érdekében a hagyományos kis molekulatömegű gyógyszeres terápiák kiegészíthetők vagy helyettesíthetők terápiás fehérjékkel, mint például monoklonális antitestek és fúziós fehérjék, a hematológiai és szolidtumorok, valamint autoimmun és gyulladásos betegségek kezelése esetében. Ezen gyógyszerként alkalmazott fehérjéknek a jellemzése rendkívüli kihívások elé állítja a gyógyszeripart, a terápiás fehérjék tisztaságának ellenőrzése, illetve az esetleges szerkezeti eltérések felderítése fontos a minőségellenőrzés szempontjából. A biológiai eredetű gyógyszerkészítmények karakterizálása során a kapilláris elektroforézis (CE) különféle elválasztási módjait rutinszerűen alkalmazzák a minőségellenőrzés során és a fehérje méret és töltés heterogenitásának felmérésére a gyógyszeriparban. A kapilláris gélelektroforézis (CGE) lehetővé teszi a poliionos makromolekulák hidrodinamikai térfogatuk szerinti elválasztását. Kezdetben térhálósított poliakrilamid géleket alkalmaztak a fehérjék méret szerinti elválasztására, melyeket később felváltottak a hidrofil lineáris polimer mátrixok. Manapság a gyógyszeriparban többnyire borát ionnal reverzibilisen térhálósított dextrán gélt alkalmaznak fehérjék nagy felbontású, méret szerinti elválasztására, mely szabvány módszernek is tekinthető. A bioterápiás fehérjék növekvő száma miatt, egyre nagyobb szükség van a jobb elválasztási technikákra, melyek például alkalmasak a nagymértékben glikozilált fehérjék jellemzésére is. A nátrium-dodecil-szulfát kapilláris gélelektroforézis (SDS-CGE), mely napjainkban tetrahidroxyborát ionnal reverzibilisen térhálósított dextrán mátrixot alkalmaz elválasztó közegként, egy nagy hatékonyságú bioanalitikai módszer, gyors elemzési idővel és kis mennyiségű mintaigénnyel, így kiválóan alkalmazható terápiás fehérjék hatékony jellemzésére. Célom a módszer optimalizálása a hatékonyabb elválasztás érdekében, többek között annak vizsgálatára, hogy a mérési paraméterek (pl. hőmérséklet) és az elválasztó közeg összetétele (pl. bórsav, dextrán koncentráció), hogyan hat a terápiás fehérjék kvalitatív analízisére. Munkám során a dextrán-borát keresztkötés mechanizmusának vizsgálata különös hangsúlyt kapott. A monomer (dextrán) és a térhálósító (borát) koncentráció változás hatását tanulmányoztam fehérje standardok és antitest minták SDS-CGE elválasztása esetén. A háttér elektrolitok esetében meghatároztam az elválasztás szempontjából fontos fizikai és elektrokinetikus paramétereket, mint például a viszkozitást és az elektroozmotikus áramlást. A migrációs tulajdonságok behatóbb tanulmányozásához a Ferguson módszert alkalmaztam, mely segíthet a megfelelő összetételű gélt kiválasztani egy adott fehérjekeverék minta esetében. A kapott elektroferogramokat úgy értékeltem ki, hogy részletes információt nyerjek az elválasztások teljesítményét illetően, mint például elméleti tányérszám, felbontás és szelektivitási tényező meghatározása. Vizsgáltam a fehérjék hőmérsékletfüggő migrációját az elválasztások aktiválási energia igényének meghatározása, illetve a felbontás optimalizálása érdekében. Az adott gélrendszerben feltárásra került az aktiválási energia és a molekulatömeg közötti összefüggés, illetve az SDS-fehérje komplex mobilitása és a molekulatömeg közötti összefüggés. Dolgozatom célja bemutatni 1) a terápiás fehérjék kapilláris gélelektroforézissel történő analízise során a mérési paraméterek optimalizálása hatékonyabb elválasztást eredményezhet, és számos új típusú glikoprotein esetében nélkülözhetetlen, valamint, hogy 2) a dextrán-borát gél-puffer rendszer tulajdonságainak feltárása, az összetétel változtatásának tanulmányozásával lehetővé teszi az elválasztás mechanizmusának mélyebb megismerését, így segítve a glikoproteinek elválasztása során felmerülő kihívások kezelését.Tétel Szabadon hozzáférhető A miozin foszfatáz szerepe és szabályozása az uterus fiziológiás és pathológiás folyamataiban(2025) Keller, Ilka; Lontay, Beáta; Molekuláris Orvostudomány Doktori Iskola; Általános Orvostudományi Kar::Orvosi Vegytani IntézetA PPM1B fehérje központi szerepet játszik az MP nukleáris aktivitásának szabályozásában, mely működés elengedhetetlen az MP/PMRT5/H4 protoonkogén tengely tumorprotektív módon történő kiegyensúlyozásában. A PPM1B az egyetlen olyan protein foszfatáz, amely ezen tanulmány során bizonyított MYPT1 alegységgel kialakított kölcsönhatása révén képes a MYPT1 fehérjét a nukleuszban defoszforilálni Thr696-os oldalláncán, így elősegítve az MP működését. Ez a folyamat csökkenti a PRMT5 fehérje aktivációját, ezzel redukálva a H4 fehérje szimmetrikus dimetilációját, mely poszttranszlációs módosulás elburjánzása a proononkogén/tumorszuppresszor mérleg felborulásához vezet, csökkentve tumorszuppresszorok és növelve a protoonkogének expresszióját. Kísérleti eredményeink igazolták a PPM1B és a MYPT1 kölcsönhatását HeLa méhnyakrák eredetű sejtek citoplazmatikus és sejtmai lokalizációban egyaránt. Az SNG inhibitorral végzett vizsgálataink során megfigyeltük, hogy a PPM1B gátlása fokozta a PRMT5 aktiváló foszforilációját és a H4 hiszton szimmetrikus dimetilációját, ezen változások humán cervix carcinomából származó szöveti lizátumok vizsgálatából is igazolódtak. Ezzel szemben a PPM1B transzfekciója kivédte ezeket az elváltozásokat. A PPM1B szerepe különösen hangsúlyos humán méhnyakrák szövetekben, ahol expressziója alacsonyabb a kontroll szövetekhez képest, amely összhangban áll a korábbi kutatásokkal, amelyek a PPM1B-t tumorellenes faktorként azonosították. A kutatási eredményeink alapján a PPM1B ígéretes terápiás célpont lehet a daganatok kezelésében. Az SMTNL1 fehérjét korábban, mint szteroidhormon-függő szövetekben fellelhető PR-B ko-regulátoraként azonosították, illetve ezen tanulmány során tipizáltuk azon tulajdonságát, amit az endometriális epitélium sejtjeinek differenciációjában és az inzulin jelátvitük szabályozásában betölt, in vitro terhes és gesztációs diabétesz modellben. Az FT-SMTNL1 transzfekció progeszteronfüggő módon szabályozta a sejtek citoszkeletális elemeit, mint a MYPT1 és MLC20, amelyek molekuláris alapot biztosítottak a sejtek kontraktilitásának és migrációjának módosulására. Az FT-SMTNL1 transzfekció progeszteron függő módon gátolta a sejtek migrációját, illetve mérsékelte az inzulin rezisztenciára jellemző molekuláris változásokat az IRS-1 foszforilációjának közvetett modulálásával, melyhez igazodva nőtt a sejtek glükózfelvétele és glikogén tárolása. Ezek az eredmények alapján az SMTNL1 nemcsak az endometriális diszfunkciók, hanem az inzulinrezisztencia és daganatos betegségek terápiás célpontja is lehet. The PPM1B protein plays a crucial role in regulating the activity of MP within the nucleus, a function essential for balancing the MP/PRMT5/H4 proto-oncogene axis in a tumor-protective manner. Amongst the intranuclear interactors of MP, PPM1B is the only protein phosphatase that, due to its interaction with the MYPT1 subunit, is capable to dephosphorylate the Thr696 sidechain, thereby facilitating the tumorsuppressor function of MP. This process decreases the activation of the PRMT5 protein, hence reducing the symmetric dimethylation of the H4 protein, a post-translational modification whose upregulation unsettles the protooncogene/tumorsuppressor expression balance by reducing the expression of tumorsuppressors and increasing that of protooncogenes. Our experimental results confirmed the interaction between PPM1B and MYPT1 in the cytoplasm and nuclus of HeLa cells derived from cervix cancer. Based on our result arising from utilizing the PPM1B inhibitor SNG, we observed that the inhibition of PPM1B enhanced the activating phosphorylation of PRMT5 on the Thr80 sidechain, thereby elevating the symmetric dimethylation of H4 histones. These changes were also validated in tissue lysates derived from human cervical carcinoma biopsies. Correlatingly, PPM1B transfection prevented these alterations. The role of PPM1B is particularly crucial in human cervical cancer tissues, where its expression is lower compared to control tissues, which is consistent with previous research identifying PPM1B as a tumor suppressor factor. Based on these findings, PPM1B is a promising therapeutic target in cancer treatment. The SMTNL1 protein was previously identified as a PR-B coactivator in steroid hormone-dependent tissues. In this study, we characterized its role during the differentiation of endometrial epithelial cells and its influence on insulin signaling in in vitro models of pregnancy and gestational diabetes. FT-SMTNL1 transfection regulated cytoskeletal elements, such as MYPT1 and MLC20, in a progesterone-dependent manner, providing a molecular basis for the regulation of cell contractility and migration. FT-SMTNL1 transfection inhibited cell migration in a progesterone-dependent manner and reversed molecular changes characteristic of insulin resistance by indirectly modulating IRS-1 phosphorylation that resulted in an enhanced glucose-uptake and glycogen content of Ishikawa cells. These findings suggest that SMTNL1 could be a therapeutic target not only for endometrial dysfunctions but also for insulin resistance and cancer.Tétel Szabadon hozzáférhető A poli(ADP-ribóz) polimeráz enzimek szerepének karakterizálása pikkelysömörben(2023) Antal, Dóra; Szántó, Magdolna; Molekuláris orvostudomány doktori iskola; Debreceni Egyetem::Általános Orvostudományi Kar::Orvosi Vegytani IntézetA PARP1 és a PARP2 az ADP-ribozilációt, a fehérjék poszttranszlációs módosításainak egyik típusát katalizáló enzimek családjába tartozik. Katalitikus funkciójuk elsődlegesen DNS törések hatására aktiválódik, és így a PARP1 és PARP2 sokáig csak a DNS-törések hibajavításában betöltött kulcsfontosságú szerepéről volt ismert. PARP aktivációt leírtak már számos Th2-mediált gyulladásos folyamatban, de a vizsgálatok főként a PARP1 szerepére koncentráltak, míg a PARP2 gyulladásban betöltött szerepéről kevés információval rendelkezünk. A psoriasis (pikkelysömör) az egyik leggyakoribb krónikus gyulladásos bőrbetegség, amelynek során a bőrön jellegzetes plakkok alakulnak ki az epidermális keratinociták túlzott mértékű proliferációjának és elégtelen differenciációjának következményeként. A jelenleg elfogadott magyarázat szerint a pikkelysömör kialakulásáért a Th sejtek bizonyos populációi, elsődlegesen a Th17 sejtek által mediált immunválaszok felelősekk, amelynek közvetítésében az IL23/IL17 citokin tengelynek központi szerepe van a psoriasis-ra jellemző gyulladás kialakulásában. Munkánk során a PARP1 és a PARP2 lehetséges szerepét kívántuk feltárni a psoriasis-ra jellemző gyulladás szabályozásában. Vizsgálatainkat mind psoriasisos betegek szövetmintáit felhasználva, mind egér modellek alkalmazásával, mind pedig sejtkultúrás kísérleteket használva valósítottuk meg. Eredményeink alapján úgy tűnik, hogy a PARP1 ellentétes szerepet tölthet be a Th17 típusú gyulladásban, például pikkelysömörben, mint a Th2-mediált folyamatokban, valamint feltételezzük, hogy a PARP2 expresszió és az epidermális keratinociták ösztrogén szintézise között összefüggés lehet, amely hozzájárulhat a lokális gyulladásos folyamatok szabályozásához a pikkelysömör patomechanizmusa során.Tétel Szabadon hozzáférhető A protein foszfatáz 2A B55α holoenzim új kölcsönható partnerei és szerepük az angiogenezisben(2025) Thalwieser, Zsófia; Boratkó, Anita; Molekuláris Orvostudomány Doktori Iskola; Általános Orvostudományi KarAz EC-k számos funkciót látnak el azáltal, hogy szemipermeabilis monolayer réteget (endotéliumot) alkotva elválasztják a vér keringését a környező szövetektől. Az EC-k vérerekbe való szerveződésében, illetve a barrier funkció szabályozásában elengedhetetlen mechanizmus a fehérjék foszforilációja, illetve defoszforilációja. Az EC-k funkcióinak és ezek molekuláris mechanizmusainak alaposabb megértése kulcsfontosságú az érrendszeri betegségek és egyéb kapcsolódó kórképek vizsgálata szempontjából. A PP2A az egyik legjelentősebb Ser/Thr specifikus protein foszfatáz, szerkezetéből adódóan számos funkcióval rendelkezik. A PP2A a B55α regulátor alegysége révén részt vesz a barrier funkció kialakításában és fenntartásában, valamint az angiogenezis szabályozásában. Kutatásunk során azonosítottuk a flotillin-1 fehérjét mint a PP2A B55α új kölcsönható partnerét. Megállapítottuk, hogy a két fehérje közötti interakció foszforilációfüggő, és a PKC enzim aktivitása jelentős hatással van rá. Kimutattuk, hogy a flotillin-1 foszforilációja és defoszforilációja befolyásolja annak sejten belüli lokalizációját, amely kulcsszerepet játszik az endotél barrier kialakításában és fenntartásában. Munkánk továbbá feltárta, hogy a PP2A B55α kiemelten fontos az angiogenezis folyamatában. Hiánya az EC-k érszerű struktúráinak instabilitásához vezetett, amit 3D extracelluláris mátrix kísérleteink is alátámasztottak. Megállapítottuk, hogy a B55α hiányában a TSP1 fehérje szintje jelentősen csökkent, ami szintén hozzájárult a sejtek érrendszeri stabilitásának romlásához. Emellett kimutattuk, hogy a B55α hiánya kedvezőtlenül befolyásolta a sebgyógyulást és a sejtek 3D struktúráinak fenntartását. Kutatásunk eredményei rávilágítanak az EC-k komplex szabályozási hálózatára, és hangsúlyozzák a PP2A B55α szerepét az érrendszeri stabilitás és regeneráció fenntartásában. Ezek az ismeretek hozzájárulhatnak új terápiás stratégiák kifejlesztéséhez érrendszeri betegségek kezelésére. Az EC-k működését érintő szabályozási mechanizmusok jobb megértése révén lehetőség nyílik olyan innovatív gyógyszerek kifejlesztésére, amelyek célzottan befolyásolják az érhálózatok stabilitását és regenerációját. Az új útvonalak feltárása emellett hozzájárulhat az érrendszeri betegségek diagnosztikájának javításához, lehetővé téve a korai beavatkozást.Tétel Szabadon hozzáférhető A sejtfelszíni fehérjék és a clusterin vizsgálata porcsejtekben(2026) Kovács, Patrik; Matta, Csaba; Kovács, Patrik; Molekuláris orvostudomány doktori iskola; Általános Orvostudományi Kar::Anatómiai, Szövet- és Fejlődéstani IntézetA doktori értekezésemben részletezett kísérletek egyik célja az volt, hogy feltérképezzem a porcsejtek felszínén található fehérjék (surfaceome) dinamikusan változó minőségi és mennyiségi összetételét az in vitro chondrogenesis során. A másik cél pedig az volt, hogy megvizsgáljuk a CLU fehérje és annak interakciós partnereiből képzett hálózatot, hogy ezek a kölcsönhatások miként befolyásolják az ízületi betegségek pathomechanizmusát. A disszertációban bemutatott legfontosabb új eredményeket az alábbiakban foglalom össze: A chondrogenikus surfaceome izolálással kapcsolatos új megállapítások: • Az általunk alkalmazott AOB alapú sejtfelszíni fehérje-dúsítási módszer alkalmazása lehetővé tette 205-238, alacsony mértékben kifejeződő fehérje azonosítását, amelyek teljes sejtlizátumból végzett proteomikai analízissel nem lettek volna detektálhatók. • Az időben konstans csökkenő expressziót mutató surfaceome fehérjék közül az ephrin receptorcsalád több tagját is sikerült kimutatnunk (EPHA3, EPHA4, EPHA5, EPHA7, EPHB1, EPHB2, EPHB3), ami arra utal, hogy az ephrin jelátvitel nemcsak a korai embryonalis fejlődésben, hanem a porcfejlődés során is jelentős szabályozó szerepet tölthet be. • A CNTFR és PODXL fehérjék csökkenő expresszióját és plazmamembrán közeli lokalizációját sikerült igazolni, mely proteineket eddig nem hoztak összefüggésbe a porcfejlődéssel. E két fehérje potenciális porcőssejt markerként hasznosíthatóak lehetnek a porcszövet-tervezést alkalmazó terápiás stratégiák fejlesztésében. A clusterin fehérjével kapcsolatos új megállapítások: • A STRING adatbázis elemzése alapján új összefüggések derültek ki a CLU szelén metabolizmusban betöltött szerepe, valamint a CLU-plexin-semaphorin jelátviteli tengely kapcsán, melyek új kutatási irányt kínálnak az OA pathomechanizmusának mélyebb megértéséhez. • A molekuláris aktivitáson alapuló IPA hálózatelemzés 5 olyan, CLU által szabályozott útvonalat azonosított, melyeket már korábban is összefüggésbe hoztak az OA progressziójával. Ez a felismerés még tovább erősíti a CLU biomarkerként történő felhasználását az ízületi porcot érintő gyulladásos kórállapotokban. One of the main objectives of my doctoral dissertation was to map the dynamically changing qualitative and quantitative composition of cell surface proteins (the surfaceome) of chondrocytes during in vitro chondrogenesis. A further aim was to investigate the network formed by the CLU protein and its interacting partners, in order to understand how these molecular pathways influence the pathomechanism of joint diseases. The most important novel findings presented in the dissertation are summarized below: Novel findings related to the characterization of the chondrogenic surfaceome: • Application of the AOB–based cell surface protein enrichment method enabled the identification of 205–238 low-abundance proteins that would not have been detectable by proteomic analysis of total cell lysates. • Among the surface proteins displaying a consistently decreasing expression pattern over time, several members of the ephrin receptor family were identified (EPHA3, EPHA4, EPHA5, EPHA7, EPHB1, EPHB2, EPHB3), suggesting that ephrin signaling may play an important regulatory role not only during early embryonic development but also throughout cartilage development. • Decreasing expression pattern and proximal plasma membrane localization of CNTFR and PODXL proteins were confirmed. These proteins have not previously been associated with cartilage development and may serve as potential chondroprogenitor cell markers with relevance for the development of cartilage tissue engineering–based therapeutic strategies. Novel findings related to the clusterin protein: • Analysis using the STRING database revealed novel associations involving CLU-related selenium metabolism and the CLU–plexin–semaphorin signaling axis, offering new research directions for a deeper understanding of the pathomechanism of OA. • Molecular activity–based IPA network analysis identified five CLU-regulated pathways that have previously been associated with OA progression. This observation further supports the potential utility of CLU as a biomarker in inflammatory conditions affecting articular cartilage.Tétel Szabadon hozzáférhető A sejtmembrán biofizikai tulajdonságainak és dinamikájának szerepe sejtpenetráló peptidek felvételében és lokális ligandumkoncentráció-gradiensek kialakulásában(2026) Tóth, Gabriella; Nagy, Péter; Batta, Gyula; Tóth , Gabriella; Molekuláris orvostudomány doktori iskola; Általános Orvostudományi Kar::Biofizikai és Sejtbiológiai IntézetA sejtpenetráló peptidekkel való kutatás alapjául annak a problémának az áthidalása szolgált, hogy a legtöbb molekula számára a sejtmembrán kettős foszfolipid rétege szinte áthatolhatatlan. A sejtpenetráló peptidek (SPP-k) olyan oligopeptidek, amelyek képesek bejutni és emellett a sejtmembránon egyébként át nem jutó molekulákat bejuttatni a sejtekbe. Az értekezés a penetratin nevű peptidet helyezi a vizsgálatok középpontjába, amely a Drosophila Antennapedia Homeotic transzkripciós faktorából származik. Az SPP-k bejutásának vizsgálata feltárta, hogy a penetratin elsősorban endocitózis útján jut be a sejtbe az alkalmazott 5 µM-os koncentrációban. A felvételét a membrán dipóluspotenciáljának változása befolyásolja. Az atorvasztatin például a dipóluspotenciál csökkentésével növeli a penetratin endo-lizoszómális felszabadulását, ezzel szemben a 6-ketokolesztanol növeli a membrán szterin tartalmát, ezáltal annak merevségét is, így a penetratin felvétele csökkent. A bejutást követően az endolizoszómális rendszerben fennáll a penetratin degradációjának lehetősége. Ez a jelenség, eredményeink szerint, nem játszik jelentős szerepet a penetratin citoszólikus felhalmozódásában. A β-penetratinnak nevezett módosított penetratinszármazék jelentősen jobb celluláris felvételt mutat, amely párhuzamba állítható magasabb aggregációs képességével. Az eddig ismert hagyományos modellek homogén ligandum eloszlást feltételeznek az extracelluláris térben. Ezzel ellentétben ezen kutatási eredmények szerint az epidermális növekedési faktor (EGF) nem egyenletesen oszlik el a plazmamembrán körül, hanem két különböző eredetű és jelentőségű koncentrációs csúcsot képez. A membránhoz közeli csúcs, amely néhány mikrométerre található a membrántól, nem magyarázható passzív diffúzióval, receptor kötődéssel vagy viszkozitásváltozásokkal. Az aktin, a miozin és a dinamin egyidejű gátlása azt mutatja, hogy ez a csúcs az aktív membránforgalomtól függ. A szimulációk megerősítik, hogy az endocitózis és a re-exocitózis gyors ciklusai elegendő ligandummal kötött receptort vagy szabad ligandumot biztosítanak ennek a gradiensnek a fenntartásához. A membrántól távolabb található disztális csúcs a helyileg gátolt diffúzióval hozható kapcsolatba. Nagysága korrelál az EGF csökkent diffúziós együtthatóival és a megnövekedett mikroviszkozitással, emellett ECM-emésztő enzimek által eltolható, ami arra utal, hogy az extracelluláris mátrix diffúziós gátat képez. Ezek a koncentrációs csúcsok jelentősen megváltoztatják a sejtfelszíni receptorok által érzékelt ligandumszinteket. Az eredmények rávilágítanak arra, hogy a kvantitatív receptor-ligandum interakciók értelmezésekor fontos figyelembe venni a ligandumok helyi mikrokörnyezetét.Tétel Szabadon hozzáférhető A szívizom nátriumáramainak faj-, és káliumáramainak β-adrenerg függése(2025) Kovács, Zsigmond Máté; Bányász, Tamás; Molekuláris Orvostudomány Doktori iIskola; Általános Orvostudományi KarA bal kamrai szívizomsejtek ioncsatornáinak és ionáramainak szabályozása régóta és széleskörben kutatott téma. Bár a területen számos előrelépés született, továbbra is rengeteg kérdés maradt megválaszoltalanul. Mint a biológiai rendszerek legtöbb eleme, így az ioncsatornák is több szinten szabályozódnak. Egyrészt genetikai szinten, mely hosszútávú adaptációt tesz lehetővé az egyed környezetéhez, illetve az adott faj életviteléhez alkalmazkodva, másrészt viszont jóval rövidebb távú, vegetatív idegrendszeri szabályozás alatt is állnak, hogy az akut változásokra is megfelelő reakciót adjanak. Munkánk célja az volt, hogy megvizsgáljuk a szívizomsejtek késői nátriumáramát három gyakran alkalmazott gerinces modellen kutyán, tengerimalacon és nyúlon. Kísérleteinket elvégeztük kontroll körülmények között, illetve vizsgáltuk az áram kalciumfüggésének hasonlóságait és különbségeit a fenti három faj esetében. Emellett megvizsgáltuk, hogy a kutya bal kamrai szívizomsejtek káliumáramainak β-adrenerg szabályozásán belül a CaMKII vagy a PKA által mediált útvonalak közül melyik a domináns. Kísérleteinket akciós potenciál feszültség clamp technikával végeztük. Ezzel hasonlítottuk össze a kutya, nyúl és tengerimalac INa,late áramait, illetve vizsgáltuk, hogy a parancs akciós potenciál alakja befolyásolja-e az áramprofilt az egyes fajok esetén. Ezzel a technikával és hagyományos feszültség clamp módszerrel is vizsgáltuk a kutya szívizomsejtek káliumáramainak β-adrenerg szabályozását és az annak hátterében álló mechanizmusokat is. Kutatásunk során megfigyeltük, hogy a kutya és a nyúl folyamatosan csökkenő áramsűrűséget mutató INa,late-ával szemben a tengerimalac szívizomsejteken ugyanezen ionáram az AP végéig növekedést mutat. Leírtuk továbbá azt is, hogy a INa,late AP alatti lefutása nem függ a sejtet ingerlő AP alakjától, illetve, hogy az ATXII nagyjából hasonló hatást produkál kutya és tengerimalac szívizomsejteken mint a TTX. Kutatásunk második felében bizonyítottuk, hogy a kutya szívizomsejtek IK1 áramát a β adrenerg serkentés első sorban az AP plató fázisa alatt növeli, ami a CaMKII útvonalon keresztül, nem pedig a PKA mediálta útvonalon keresztül jön létre. Arra is fény derült, hogy az IKr-t nem befolyásolja szignifikánsan a β-adrenerg stimuláció. Ezen eredményekkel kutatásunk, ha nem is válaszolta meg az összes kérdést a szívizomsejtek ionáramainak szabályozásával kapcsolatban, de pár lépéssel közelebb kerültünk a teljes kép kialakításához. The regulation of ion channels, and ionic currents in left ventricular cardiomyocytes is a widely studied topic for a long time. There is a lot of progress in this area, however there are plenty of unanswered questions. Like in most biological systems, the regulation of the ion channels has multiple levels. On one hand, long term regulation is reached through gene expression, which leads to adaptation to habitat and lifestyle, on the other hand short term regulation can be manyfested through the autonomic nervous system, in adapting to more acute factors. The aim of our studies were to describe, and compare the late sodium currents of three, frequently used model animals: dog, rabbit and guinea pig. We did our research in control conditions, as well as, we studied the similarities and differences in the calcium dependence of the late sodium current in the three studeid species. Moreover the effect of β-adrenergic stimulation on the potassium currents of the canine left ventricular myocytes were studied to find out whether it is mediated through the CaMKII or the PKA pathway. We used the action potential voltage clamp technique and compared the INa,late current profiles of dog, rabbit and guinea pig cardiomyocytes, and studied their dependence from the contour of the trigger action potential. We used this, as well as conventional voltage clamp techniques to explore the β-adrenergic regulation (and its mechanisms) of the potassium currents of the canine cardiomyocytes. The results of our research showed that the magnitude of INa,late in the rabbit and dog cardiomyocytes are largely similar, and gets smaller as the AP progresses, however in guinea pig cells the current diplayed increase. Our results indicate that the contour of the trigger AP doesn’t affect the profile of INa,late, and that the ATXII has a similar effect on canine and guinea pig cardiomyocites to the TTX. In the other part of our studies, we found that β-adrenergic stimulation mostly increase the IK1 current of canine cardiomyocytes via the CaMKII pathway but not via PKA. Moreover IKr was not modified by the β-adrenergic stimulation significantly. Even if these results can’t answer all of our questions about the regulation of the ionic currents of the cardiomyocites, we made some progress to understand the whole picture.Tétel Szabadon hozzáférhető A tranziens receptor potenciál vanilloid (TRPV)-3 ioncsatorna szerepe humán epidermális keratinociták gyulladásos folyamatainak szabályozásában(2022) Vasas, Nikolett; Bíró, Tamás; Vasas, Nikolett; Molekuláris orvostudomány doktori iskola; Debreceni Egyetem::Általános Orvostudományi Kar; Debreceni Egyetem::Általános Orvostudományi Kar::Élettani IntézetAz endocannabinoid rendszer (ECS) részét képező ionotróp receptorokon belül a tranziens receptor potenciál (TRP) csatornák vanilloid alcsaládjának több tagja azonosításra került a bőr számos alkotóelemén, többek között a tranziens receptor potenciál vanilloid (TRPV)-3 ioncsatorna is, melynek leggyakoribb előfordulása a humán bőrben van. Munkánk során a TRPV3 ioncsatorna vizsgálatát végeztük a bőr legkülső rétegét alkotó egészséges epidermális keratinocitákon, valamint az egyik leggyakoribb bőrbetegség, az atópiás dermatitiszes (AD) betegekből származó mintákon. Kutatásunk célja az volt, hogy megvizsgáljuk, hogy a TRPV3 ioncsatorna milyen mértékben expresszálódik az egészséges és AD-s keratinocitákban, funkcionálisan aktív formában van-e jelen és az aktivált csatorna szerepet játszik-e a bőr gyulladásos folyamatainak kialakulásában, fenntartásában. Kísérleteink első felében a tranziens receptor potenciál vanilloid-3 (TRPV3) ioncsatorna kifejeződését és gyulladásban betöltött szerepét vizsgáltuk. Kimutattuk a TRPV3 ioncsatorna expresszióját humán bőrben és primer epidermális keratinocita tenyészeten. Sikerrel igazoltuk, hogy a csatorna Ca2+-permeábilis ioncsatornaként funkcionál; carvacrollal, illetve 2-APB-vel történő aktivációja dózis-függő módon csökkenti az epidermális keratinociták proliferációját és apoptózis révén sejthalált indukál. Mindezen hatások TRPV3 specifikusnak mutatkoztak, mivel a folyamatok kivédhetőnek bizonyultak a TRPV3 specifikus géncsendesítés segítségével. A csatorna rövidtávú aktivációja erős proinflammatorikus választ vált ki, amiért vélhetően az NF-κB jelátviteli útvonal tehető felelőssé. Ezt követően meghatároztuk a TRPV3 molekuláris és funkcionális expresszióját AD-s betegek nem-lézionális bőrében, ami a terminális differenciálódás és bizonyos immunfunkciós rendellenességek tekintetében jelentősen eltér az egészséges bőrtől. Vizsgálataink során elsőként bizonyítottuk, hogy a TRPV3 teljes vastagságú bőrben, valamint epidermális szöveti mintákon jelentősen megemelkedett expressziót mutat a nem-lézionális humán AD-s epidermiszben, hasonlóan a lézionális AD mintákhoz. További jelentőséggel bír, hogy a TRPV3 funkcionálisan is aktívabb formában expresszálódik a nem-lézionális AD keratinocitákon az egészséges keratinocitákhoz képest, amit a szignifikánsan magasabb (agonistával indukált) TRPV3-specifikus ionáramok igazolnak. Eredményeink rávilágítanak arra, hogy a TRPV3 kiemelkedő szerepet játszik a bőr gyulladásos folyamatainak szabályozásában, ezáltal potenciális terápiás célpont lehet gyulladásos bőrbetegségekben.Tétel Szabadon hozzáférhető A tranziens receptor potenciál vanilloid-4 ioncsatorna élettani és farmakológiai jelentőségének vizsgálata humán szőrtüszőn(2022) Szabó, Imre Lőrinc; Bíró, Tamás; Szabó, Imre Lőrinc; Molekuláris orvostudomány doktori iskola; Debreceni Egyetem::Általános Orvostudományi Kar::Élettani IntézetJelen vizsgálataink során az endokannabinoid rendszer szőrtüszőben betöltött élettani szabályozó szerepéről szóló ismereteinket kívántuk bővíteni és egy új TRP csatornáról bizonyítottuk be, hogy szerepe lehet a hajciklus szabályozásában. Eredményeink szerint a TRPV4 ioncsatorna kifejeződik humán szőrtüszőben, főként a külső gyökérhüvely rétegben, melyben a keratinocitákon a TRPV4 Ca2+-csatornaként funkcionál, és in vitro hőstimulussal is aktiválható. A TRPV4 kémiai stimulálása az keratinociták apoptózisához vezet, az intakt, humán szőrtüszők TRPV4 aktivációja pedig katagén fázist indukál, valamint gátolja a szőrnövekedést ex vivo. Továbbá vizsgálatuk a cannabidiol humán szőrtüszőkre kifejtett hatásait és az azok hátterében álló receptorokat. Megállapítottuk, hogy az alkalmazott CBD kezelésnek koncentrációtól függően eltérő, ellentétes hatásai vannak. Alacsony koncentrációban alkalmazva elhanyagolható módon befolyásolja a hajciklust, a szőrnövekedést is csak inszignifikáns módon fokozza. Ráadásul, ebben az alacsony koncentrációban alkalmazva adenozin receptor mediált anti-inflammatórikus hatást fejt ki. Magas koncentrációban alkalmazva azonban a CBD képes a TRPV4 csatornákat aktiválni, amely dominálja szőrtüszőn kifejtett hatásait; így a CBD gátolja a szőrnövekedést, a mátrix keratinociták proliferációját és katagén morfológiát indukál. A szőtüszőn a TRPV4-et leginkább kifejező külső gyökérhüvely keratinocitákon pedig apoptózis és nekrózis kialakulásához vezet a TRPV4 aktivációjával és Ca2+-beáramlással. Vizsgálataink amellett, hogy új információval szolgálnak az endokannabinoid-TRP rendszer, valamint a CBD hajbiológiai hatásairól, jól illeszkednek a korábban felhalmozott ismeretek közé. Eredményeink szerint a TRPV4 hozzájárulhat a TRPV1 és TRPV3, valamint a CB1 receptorok által a hajcikluson fenntartott pro-katagén „endokannabinoid-tónushoz”. Ezenfelül jellemeztük CBD összetett szőrbiológiai hatásait, és azonosítottuk az ezeket mediáló célpontokat, úgymint az külső gyökérhüvely keratinocitákon kifejeződő TRPV4 és adenozin receptorokat.Tétel Szabadon hozzáférhető A tüdőrák komplex megközelítése: onkogén jelátviteli mechanizmusok és innovatív képalkotó eljárások a személyre szabott diagnosztika szolgálatában(2026) Dr. Makai, Attila; Lontay, Beáta; Makai, Attila; Molekuláris orvostudomány doktori iskola; Általános Orvostudományi Kar::Orvosi Vegytani IntézetMunkánk során a tüdőrák komplex megközelítése volt a célunk az onkogén jelátviteli mechanizmusok és innovatív képalkotó eljárások együttes vizsgálatával a személyre szabott diagnosztika szolgálatában. Tanulmányunk során megmutattuk, hogy a PPM1B/MP/PRMT5/hiszton onkogén jelátviteli útvonal szerepet játszik a tüdőrák kialakulásában és progressziójában. Ennek az útvonalnak a szabályozási zavara, melyet a PPM1B expressziójának csökkenése, a MYPT1 megnövekedett expressziója ellenére bekövetkező funkcionális inaktiválódása, a fokozott PRMT5-aktivitás, valamint a hiszton H2A metilációjának növekedése jellemez, új aspektusát tárja föl a tüdődaganat kialakulásában szerepet játszó molekuláris mechanizmusainak. Az ADC és SCC altípusok között megfigyelt különbségek rámutatnak a tüdőrák molekuláris heterogenitására, és reményeink szerint eredményeink a jövőben hozzájárulhatnak majd ahhoz, hogy a tüdőrák terápiás palettája és terápiás lehetőségei bővülhessenek. A molekuláris mechanizmusok és lehetséges diagnosztikai lehetőségek mellett a képalkotó lehetőségeket is vizsgáltuk. A tüdőrák kivizsgálása során a betegeknél sok esetben történik kontrasztos mellkas CT és PET-CT vizsgálat is. A PET-CT során általában ldCT történik a sugárdózis csökkentése miatt. Egyetemünkön fejlesztett automatikus funkcionális virtuális bronchoscopia, mely egyesíti a PET-, mind hdCT előnyeit, és retrospektív felvételeket használ, ezzel elkerülve a további sugárterhelést. A funkcionális információk segíthetik a mintavétel sikerességét, az erek ábrázolása a szövődmények kockázatát csökkentheti.