Molekuláris Sejt- és Immunbiológia Doktori Iskola
Állandó link (URI) ehhez a gyűjteményhez
Általános Orvostudományi Kar
Molekuláris Sejt- és Immunbiológia Doktori Iskola
(vezető: Dr. Balogh István)
Orvostudományi doktori tanács
D183
tudományág:
- elméleti orvostudományok
Böngészés
legfrissebb feltöltések
Megjelenítve 1 - 20 (Összesen 117)
Tétel Szabadon hozzáférhető Examination of metabolites in human serum, tear as well as wine and wine vinegar samples using mass spectrometry-coupled ultra-performance liquid chromatographyNokhoijav, Erdenetsetseg; Csősz, Éva; Molekuláris sejt- és immunbiológia doktori iskola; Általános Orvostudományi KarDiabetes and obesity are pathological conditions affecting millions of people worldwide. Examination of metabolites and of their relation with other clinical parameters can give valuable information on the pathophysiological changes and eventually can lead to identification of new potential biomarkers allowing for a better patient stratification and prediction of complications. We determined the changes in the levels of amino acids and biogenic amines in obesity and T2D as compared to healthy controls, and we have successfully proved already known and demonstrated some new, previously unknown correlations between the levels of amino acids and clinical laboratory parameters and patients data, respectively. The applied network model also provided useful information about the pathways and protein associations that are characteristic to obesity and/or T2D. We acknowledge the need for further research to validate the emerging concepts and gain a deeper understanding of the complex metabolic dysregulation associated with obesity-induced insulin resistance and T2D. Besides serum, tears was also examined, but due to the high variance in the data and the relatively low sample number available, no statistical significances were established between the studied groups. This points out to one of the main limitations of our study, namely the requirement for more donors to enable a better patient stratification and the utilization of tears for diagnostic purposes. Despite these limitations, our results offer valuable information that can serve as potential targets for mechanistic studies aimed at developing future therapies for insulin resistance in advanced obesity and T2D. In our next study we examined the amino acid and biogenic amine concentrations in various grape-derived beverages. The level of amino acids and biogenic amines in Furmint, Aszú, and Essence wines, as well as wine vinegar from the Tokaj wine region was characteristic to the studied beverage, reflecting their different production process. By comparing Aszú-Furmint wine pairs from the same winery and year, we identified some amino acids and biogenic amines sensitive to the presence of botrytized grapes in Aszú. Our experimental setup can provide a relatively fast and easy-to-implement analytical approach for the quality control and nutraceutical examination of wine and wine vinegar.Tétel Szabadon hozzáférhető Mutációs spektrum meghatározása monogénes kórképek esetén új generációs szekvenálási módszerek segítségévelMadar, László; Balogh, István; László; Molekuláris sejt- és immunbiológia doktori iskola; Általános Orvostudományi Kar::Laboratóriumi Medicina Intézet::Klinikai Genetikai TanszékA bemutatott tanulmányokban különböző új generációs szekvenálási módszerek alkalmazhatóságát és hatékonyságát vizsgáltuk két monogénes kórképben. Mindkét betegség esetén elmondható, hogy a molekuláris genetikai vizsgálati módszerek az elmúlt 10-15 évben teljes mértékben átalakultak. Korábban az eltérések kimutatását célzó genetikai vizsgálat az ismert variánsok esetében célzott vizsgálatot, például restrikciós emésztést jelentett, addig az ismeretlen, nukleotid szintű eltérések kimutatására a költséges és időigényes Sanger féle DNS szekvenálás jelentette az egyetlen lehetőséget. Olyan nagyméretű gének esetében, mint például a 65 kódoló exonnal rendelkező FBN1 ez rendkívül költséges és időigényes volt, hiszen minden egyes exonra meg kellett tervezni a primereket és külön-külön elvégezni a Sanger szekvenálást. Szintén nehezen kivitelezhető volt ez a megközelítés a genetikai heterogenitással rendelkező kórképek esetén, mint például a familiáris hiperkoleszterinémia, mivel a betegség hátterében nemcsak egy, hanem több gén is állhat. Ezen gének mérete pedig szintén kihívást jelentett. Sokáig itt is a variáns specifikus, vagy egy-egy rövid DNS szakasz célzott vizsgálata jelentette a DNS szintű analízist. Ezeket a problémákat küszöbölte ki egyszerre a molekuláris diagnosztikába berobbanó új generációs szekvenáló technikák megjelenése. Immáron nem volt kizáró ok egy gén mérete, illetve az sem, ha egy adott betegség hátterében több gént is vizsgálnunk kell a kóroki eltérés keresése során. Az első tanulmányban 26 egymással rokoni kapcsolatban nem álló egyén genotípus- fenotípus összefüggéseit írtuk le, akik Marfan szindróma vagy egyéb kötőszöveti betegség iránydiagnózisával érkeztek. A vizsgálat során két különböző új generációs szekvenáló platformot és három DNS könyvtárkészítési módszert használtunk. Összesen 23 betegben azonosítottunk valamilyen kóroki vagy potenciálisan kóroki eltérést az FBN1 génben, melyek közül 16 visszatérő variáns volt, 7 eltérést pedig korábban még nem írtak le. Az általunk kimutatott eltéréseket összevetettük az irodalmi adatokkal. Az esetek nagyrészében az FBN1 variánsok Marfan szindrómával társultak, 2 esetben pedig a szindróma súlyos, korai megjelenésű (neonatális) formájával. Marfan szindróma esetén nagy jelentősége lehet a patogén eltérések azonosításának, mivel rendkívül fontos a várható következmények miatt a pontos genotípus-fenotípus összefüggés felismerése. A patogén variáns ismeretében az irodalmi adatok jó támpontot nyújthatnak abban, hogy a várható szövődményeket megelőzzék, illetve késleltessék. Sok esetben szoros kardiológia, szemészeti és ortopédiai követés ajánlott a betegeknek. A súlyos aortaérintettség miatt szintén fontos szerep jut a genetikai diagnózisnak az esetleges műtéti beavatkozások tekintetében. A második tanulmányban a magyarországi familiáris hiperkoleszterinémiás betegek genetikai hátterét igyekeztünk feltérképezni. Mivel a betegség hátterében több gén patogén eltérése is felmerül ezért a kórképpel kapcsolatba hozható géneket vizsgáló kitet használtunk a minták analízisére. Összesen 44 beteg esetében tudtunk kóroki vagy valószínűleg kóroki eltéréseket kimutatni. Hét beteg az APOB, míg 37 beteg az LDLR génben hordozott valamilyen eltérést. Három beteg esetében összetett heterozigóta genotípus igazolódott, mely magyarázta a súlyosabb klinikai tüneteket. Bemutattuk a betegek főbb klinikai paramétereit és a genotípus-fenotípus összefüggéseit. Két-két LDLR és APOB eltérés detektáltunk, melyek korábban még nem kerültek leírásra. A familiáris hiperkoleszterinémia hátterében álló leírt és nem leírt variánsokat összehasonlítottuk az irodalmi adatokkal. Meghatároztuk továbbá egy 1 exont érintő deléció pontos töréspontjait is. A familiáris hiperkoleszterinémia korai felismerése rendkívül fontos. A betegség még mindig rendkívül aluldiagnosztizált és későn vagy egyáltalán nem kerül felismerésre a végzetes kimenetelű kardiovaszkuláris szövődmények miatt. A korai életkorban (főleg gyerekkorban) felismert FH időben elindított lipidcsökkentő kezelése esetlegesen rendelkezésre álló célzott gyógyszerterápia, valamint a diéta és a szoros követés mind hozzájárulhat ahhoz, hogy a betegek jó életminőségben és kisebb kardiovaszkuláris kockázattal élhessenek. Szintén hangsúlyozni szükséges a genetikai tanácsadás fontosságát, hiszen az érintett családtagok felvilágosítása és szűrése kiemelkedő fontosságú a lehetséges szövődmények miatt.Tétel Szabadon hozzáférhető A P-glikoprotein szerkezetének és fehérje interakcióinak vizsgálata keresztkötéses tömegspektrometriávalGellén, Gabriella; Bacsó, Zsolt; Gellén, Gabriella; Molekuláris sejt- és immunbiológia doktori iskola; Debreceni Egyetem::Általános Orvostudományi KarAz ABC transzporterek családjába tartozó P-glikoproteinről (Pgp) ismert, hogy részt vesz a tumorsejtek multidrog-rezisztenciájában. A koleszterin és egyéb lipidek kulcsfontosságú szerepet játszanak a Pgp konformációinak kialakításában, ennek azonban a hagyományos szerkezetbiológiai technikákkal történő tanulmányozása igen körülményes. Kísérleteink során újszerű, robusztus mintaelőkészítési módszereket alkalmaztunk keresztkötéses tömegspektrometriás (XL-MS) analízishez, lehetővé téve a Pgp szerkezetének vizsgálatát, annak természetes lipidkörnyezete megtartása mellett. Két kísérleti megközelítést alkalmaztunk: (i) az élő sejteket kezeltük keresztkötőkkel, majd membránpreparálást követően dúsítottuk a keresztkötött Pgp komplexeket; (ii) a keresztkötést az immunprecipitációs gyöngyökön végeztük a membránpreparálást és dúsítást követően. A keresztkötött komplexeket extracellulárisan kötődő monoklonális Pgp-ellenes antitestekkel dúsítottuk mágneses gyöngyökön, majd a gyöngyök felszínén történt az enzimatikus emésztés. Az LC-MS/MS eredmények alapján azonosított mono-linkek a Pgp oldószer számára hozzáférhető aminosav-oldalláncait segítettek feltérképezni. A Pgp-n belüli keresztkötések megerősítették a fehérje extracelluláris, transzmembrán és intracelluláris szegmensei közötti kölcsönhatásokat, melyekről ismert, hogy koleszterinérzékenyek. Tömegspektrometriás eredményeinket irodalmi adatokkal és molekuladokkolással kiegészítve meghatároztuk a 15D3 koleszterinfüggő monoklonális antitest epitópját. Emellett az azonosított Pgp fehérjepartnerek bizonyítják a Pgp szoros kapcsolatát a citoszkeletonnal és egyéb koleszterin által szabályozott fehérjékkel. Eredményeink azt sugallják, hogy az XL-MS felhasználható fehérjeszerkezet- és hálózatelemzésekre olyan összetett rendszerekben is, mint a membránfehérjék.Tétel Szabadon hozzáférhető ATTENUATION OF PHOSPHATE MEDIATED ECTOPIC CALCIFICATION THROUGH THE NRF2/HO-1 AXISChowdhury, Arpan; Jeney, Viktoria; Chowdhury, Arpan; Molekuláris sejt- és immunbiológia doktori iskolaIn general, calcification is a common physiological procedure to form bones and cartilage but when this calcification occurs in soft tissues, i.e., is known as an ectopic calcification. Calcific nodules and osteochondrogenic differentiations are the characteristics and of course, it is a pathophysiological condition. It is so far reported in several tissues namely the Kidney, heart, skin, eyes `and brain. In our two different papers, we worked on two different model organs. Statistics showed CAVD affects 13% of the total population above the age of 65. Calcification in the soft aortic valve is known as CAVD. In the picture, we can see the difference between a normal aortic valve and a calcific aortic valve in an open and closed condition. Two major cell populations were found in aortic valves. 1) VICs – valve interstitial cells and 2) VECs- valve endothelial cells. Previous research showed that VICs are more prone to calcify than VECs, so we chose VICs as our research interest. A calcified plaque on the surface of a senile cataractous lens (CL) isolated from a 79-year-old male patient was identified and its chemical composition was quantified using Fourier transform infrared (FTIR) and confocal Raman micro spectroscopies. No previously described mechanism could properly characterize the presence of HA in lens cataracts. Calcification was reported in other areas of the eyes as well like eyelids, sclera, cornea, lens, and retina. The inner structure of the lens consists of lens epithelium cells a cuboidal monolayer. As previous research showed that VICs and HuLECs both can go through the osteogenic transdifferentiation under the stimulation of high phosphate, we tried to see if a strong antioxidant system like the NRF2/HO-1 axis can revert or delay the procedure. NRF2 is a key regulator of the antioxidant system. In normal conditions, it goes through proteasomal degradation by the keap1/cul3 complex in the cytosol. Under stress conditions, it goes to the nucleus binds to the ARE (Anti-oxidant response element), and activates its downstream regulators like HO-1 (Heme oxygenase 1). HO-1 is an enzyme able to deplete heme into equimolar bilirubin through biliverdin, CO, and iron through ferritin. Heme plays a very contrasting role in our physiological system. Free heme can produce lots of ROS on the other hand heme degradation products like iron and bilirubin have anti-oxidant properties as well. So, to understand the bigger and complex picture we used heme as an inducer of the NRF2/HO-1 axis. We found that heme-mediated activation of the Nrf2/HO-1 axis can protect against high phosphate-induced calcification of valve interstitial cells and lens epithelial cells. We also discovered that inhibition of Nrf2 and HO-1 activities altered the protective effect of heme towards the high phosphate-induced calcification of valve interstitial cells and lens epithelial cells. Since iron is indeed the most important among the degradation products of heme in lens calcification, the effect of bilirubin, CO, and iron on valvular interstitial cells is more variegated. The generation of reactive oxygen species (ROS) by heme is important to activate the Nrf2/HO-1 axis in high phosphate-induced calcification of lens epithelial cells. This research, I feel, can contribute to a better understanding of the relationship between CKD, cataracts, and CAVD. Although we show here a beneficial effect of heme against VIC and HuLEC calcification, before we administer heme to patients to prevent calcification (as a form of heme arginate, a drug in use to treat acute porphyrias), we should consider the well-known pro-oxidant and pro-inflammatory nature of heme. We showed here that the beneficial effect of heme relies on the activation of the Nrf2 antioxidant system. Therefore, using other dietary Nrf2 inducers such as curcumin, resveratrol, or sulforaphane could be a safer approach.Tétel Szabadon hozzáférhető A hipoxia-indukált faktor (HIF) jelátviteli útvonal aktivációjának szerepe a billentyű intersticiális sejtek oszteogén differenciálódásában és kalcifikációjábanCsiki , Dávid Máté; Jeney, Viktória; Csiki , Dávid Máté; Molekuláris sejt- és immunbiológia doktori iskola; Debreceni Egyetem::Általános Orvostudományi KarA végstádiumú krónikus veseelégtelenségben szenvedő betegek leggyakoribb kardiovaszkuláris szövődménye az aortabillentyű kalcifikációja. A krónikus veseelégtelenség során az ásványi- és csontanyagcserezavar miatt kialakult hiperfoszfatémia és hiperkalcémia az aortabillentyűt felépítő VIC-ek oszteogén irányú fenotípus váltását idézi elő, mely a kalcifikáció kialakulásához vezet. A szöveti hipoxia jelenléte ismert aorta kalcifikációban, viszont pontos szerepe még tisztázatlan. Munkánk során a hipoxia általi HIF jelátviteli útvonal aktivációjának szerepét vizsgáltuk a VIC-ek foszfát és kalcium által indukált oszteogén irányú differenciálódásában és kalcifikációjában. Kimutattuk, hogy a hipoxia HIF-1/2α függő módon fokozza a VIC-ek OM-által indukált oszteogén differenciálódását és az ECM kalcifikációját. A HIF jelátviteli útvonal aktivációjának VIC-ek OM-indukált kalcifikációjában betöltött szerepét bizonyítja, hogy a HIF aktiváció chetominnal, és HIF-1/2a géncsendesítési módszerrel történő gátlása normoxiás körülmények között az kalcifikáció teljes, míg hipoxiás körülmények között a kalcifikáció részleges gátlását eredményezte. A hipoxia és a ROS képződés közötti kapcsolat vizsgálata során megállapítottuk, hogy a hipoxia ROS-függő módon fokozza VIC-ek OM- indukált kalcifikációját, mely antioxidánssal hatékonyan gátolható. A CKD-asszociált anémia kezelésére Japánban 2020 óta az új generációs prolil-hidroxiláz inhibitor DPD-t is alkalmazzák. Kutatócsoportunk korábbi munkája során kimutatta, hogy DPD fokozza a foszfáttal indukált VSMC-k kalcifikációját in vitro, és in vivo CKD egérmodellben, ezért megvizsgáltuk a DPD szívbillentyű kalcifikációra gyakorolt hatását is. Megállapítottuk, hogy a DPD a HIF jelátviteli útvonal aktivációján keresztül fokozza a VIC-ek kalcifikációját, mely a HIF-1/2a együttes géncsendesítése révén gátolható. A DPD kalcifikációra gyakorolt hatását in vivo CKD egérmodellben tovább vizsgáltuk, és megállapítottuk, hogy a DPD a CKD-asszociált anémiát hatékonyan korrigálja, viszont fokozza a szívszövet és szívbillentyű kalcifikációját. A DPD pro- kalcifikációs hatásának ismeretében a betegellátásban történő alkalmazása előtt célszerű körültekintően eljárni. Figyelembe kell venni az anémia súlyosságát, a plazma foszfát és kalcium szinteket és a beteg aktuális kardiovaszkuláris állapotát a nem kívánatos kardiovaszkuláris szövődmények elkerülésének érdekében.Tétel Szabadon hozzáférhető Citoszólikus szenzorok aktivitásának és szabályozó mechanizmusaiknak vizsgálata plazmacitoid dendritikus sejtekbenBencze, Dóra; Pázmándi, Kitti Linda; Bencze , Dóra; Molekuláris sejt- és immunbiológia doktori iskola; Debreceni Egyetem::Általános Orvostudományi KarA NOD-szerű receptorok (NLR) az immunrendszer erősen konzervált citoszólikus mintázat felismerő receptorai (PRR), melyek multifunkcionális tulajdonságuk révén nemcsak a kórokozók és a szöveti sérülések veszély jeleinek felismerésében vesznek részt, hanem a sejt szinte minden funkciójára hatással vannak, kezdve az autofágiától a transzkripció aktivációjáig. Rendkívül fontos tulajdonságuk továbbá, hogy képesek más PRR-ek jelátviteli útvonalait szabályozni, illetve multiprotein inflammaszóma komplexeket képezhetnek, ezzel pedig meghatározhatják mind az antibakteriális, mind az antivirális immunválasz kimenetelét. A plazmacitoid dendritikus sejtek (pDS) szervezetünk professzionális I-es típusú interferon (IFN) termelő sejtjei, melyek nagymértékű IFN termelő képességük révén egyedülálló antivirális aktivitással bírnak, ugyanakkor az autoimmun folyamatok patogenezisében is szerepet játszanak, így fontos terápiás célpontok. Azonban a pDS-ekben a citoszólikus PRR-ek szerepe és szabályozó mechanizmusaik kevésbé feltártak. Így kutatásunk célja az volt, hogy a humán pDS-ekben is megvizsgáljuk a különböző NLR-ek szabályozó receptor interakcióit, illetve az inflammaszóma formáló képességüket. Kimutattuk, hogy az NLRX1 és az NLRC5 negatívan szabályozza a RIG-I-szerű receptorok (RLR) közvetített I-es típusú IFN termelést a pDS-ekben és a monocita eredetű dendritikus sejtekben (moDS) is, míg a pro-inflammatórikus citokin választ csak az NLRX1 gátolja és csak a moDS-ekben. Ezen eredményeink azt mutatják, hogy a sejtspecifikus hatás mellett, a regulatórikus NLR-ek főként azon sejtfunkciók esetében szolgálhatnak negatív visszacsatolási mechanizmusként, melyek jelentős mértékben meghatározzák az adott sejt profilját. Bizonyítottuk továbbá, hogy a regulatórikus NLR-ek mellett az NLRP3 inflammaszóma is funkcionál a pDS-ekben. Eredményeink alapján erős NF-κB induktorokra és specifikus másodlagos, az inflammaszómát aktiváló jelekre is szükség van pDS-ekben a biológiailag aktív, érett IL-1β szekréció kiváltásához. Azonban az NLRP3-függő IL-1β szekréciós útvonal csak olyan gyulladásos körülmények között lehet aktív a pDS-ekben, melyekben az I-es típusú IFN útvonal aktivitás nem dominál, mivel a magas I-es típusú IFN szinttel járó állapotok számos NLRP3 gátló fehérjének az expresszióját fokozzák. Munkánk során tehát sikerült új receptor interakciókat, illetve inflammaszóma aktivitást feltárnunk egy olyan sejttípusban, melynek szerepe számos patológiás állapotban ismert. A pDS-ek és az NLR-ek nem megfelelő működése is lényeges kóroki tényezőnek minősül a fertőzések kimenetelét, illetve az autoimmun folyamatok kialakulását illetően, ezért a pDS-ek citoszólikus receptorainak és szabályozó mechanizmusaiknak átfogóbb megismerése új célpontokkal szolgálhat számos kórkép terápiás eljárásainak hatékonyabbá tételéhez.Tétel Szabadon hozzáférhető Fluoreszcenciás módszerek kidolgozása ABC transzporterek katalitikus ciklusának vizsgálatára és hal hibridek ploiditásának meghatározásáraGyöngy, Zsuzsanna; Goda, Katalin; Katalin; Molekuláris sejt- és immunbiológia doktori iskola; Debreceni Egyetem::Általános Orvostudományi Kar::Biofizikai és Sejtbiológiai IntézetA humán ABCG2 és a P-glikoprotein (Pgp, ABCB1) elsődlegesen aktív, exporter típusú ABC transzporterek, melyek számos főként hidrofób vagy amfipatikus xeno- és endobiotikumot képesek eltávolítani a sejtekből, mint például kemoterápiás szereket és toxikus metabolikus melléktermékeket. Tumorsejtekben (ABCG2, Pgp) vagy tumor őssejtekben (ABCG2) expresszálódva multidrog rezisztenciát okozhatnak, mely gyakran hozzájárul a daganatok eliminálását célzó kemoterápia sikertelenségéhez. Mindkét fehérje főként a szervezet barrier-funkciókkal rendelkező szöveteiben expresszálódik, beleértve a vér-agy gátat, a vér-here gátat, a beleket, a májat, a méhlepényt, a veséket és az emlőmirigyeket. Szöveti lokalizációjuk, valamint széles szubsztrát-spektrumuk miatt fontos szerepet játszanak a különböző betegségek kezelésére használt gyógyszerek felszívódásában, szervezeten belüli eloszlásában, eliminációjában és toxicitásában (ADME-Tox). Másrészt a genetikai polimorfizmusok, amelyek az ABCG2 vagy az ABCB1 expressziójának csökkenését és/vagy működésének károsodását eredményezik, megváltozott terápiás választ és a gyógyszeres kezeléssel összefüggő toxikus reakciókat okozhatnak. Mivel az ABCG2 a húgysav eliminációs útvonalának is kulcsszereplője, csökkent expressziója vagy működése hiperurikémiát és köszvényt okozhat. Fiziológiás funkcióik és betegségek patomechanizmusában, valamint a gyógyszer rezisztencia kialakulásában betöltött szerepük miatt fontos gyógyszer célpontok, mely szükségessé teszi működési mechanizmusuk részletes megismerését.Tétel Szabadon hozzáférhető A HIF-1 útvonal aktiváció szerepe a vaszkuláris kalcifikáció patomechanizmusábanTóth , Andrea; Jeney, Viktória; Tóth , Andrea; Molekuláris sejt- és immunbiológia doktori iskola; Debreceni Egyetem::Általános Orvostudományi KarA vaszkuláris kalcifikáció egy komplex, a vaszkuláris simaizomsejtek, valamint számos induktor és inhibitor közreműködésével zajló aktív folyamat, melynek során bekövetkezik a vaszkuláris simaizomsejtek oszteokondrogén irányú differenciálódása. A kalcifikációs mikrokörnyezet gyakran hipoxiássá válik, ezért munkánk során a hipoxia hatását vizsgáltuk vaszkuláris simaizomsejtek oszteokondrogén irányú differenciálódására. Kimutattuk, hogy a hipoxia fokozza a vaszkuláris simaizomsejtek hipoxia által indukált HIF-1α és célfehérjéinek, valamint az oszteokondrogenikus markerek expresszióját és az extracelluláris mátrix kalcifikációját. Kimutattuk, hogy a hipoxia fokozza a vaszkuláris simaizomsejtek mitokondriális ROS termelődését. A HIF-1 útvonal chetominnal történő gátlása csökkenti a Vaszkuláris simaizomsejtek hipoxia által indukált oszteokondrogén irányú differenciálódását, az extracelluláris mátrix kalcifikációját és a ROS termelést. Megállapítottuk, hogy ROS szkevendzserek jelenlétében elmaradt a vaszkuláris simaizomsejtek hipoxia által indukált oszteokondrogén irányú átprogramozódása és extracelluláris mátrix kalcifikációja. Ex vivo szövettenyészetben tovább vizsgálódva kimutattuk, hogy a hipoxia fokozza az egér aorta kalcifikációját, mely ROS és HIF-1 inhibitorokkal gátolható. Eredményeink arra utalnak, hogy a hipoxia fokozza a vaszkuláris simaizomsejtek oszteokondrogén irányú differenciálódását, mely hatásban a HIF-1 útvonal aktivációja és a mitokondriális ROS termelődésének fokozódása játszik szerepet. A krónikus vesebetegséghez gyakran társul anémia. A Daprodustat egy prolil-hidroxiláz enzim inhibitor, mely a krónikus vesebetegség-asszociált anémia kezelésére kifejlesztett újgenerációs szerek egyike. Korábbi tanulmányok kimutatták a HIF-1 aktiváció és a vaszkuláris kalcifikáció közötti kapcsolatot, ezért a DPD foszfáttal-indukált kalcifikációt fokozó hatását vizsgáltuk. Megállapítottuk, hogy a DPD aktiválja a HIF-1 útvonalat és fokozza a Vaszkuláris simaizomsejtek magas foszfáttal indukált kalcifikációját. A HIF-1 útvonal farmakológiai vagy a HIF-1α expressziójának csökkentése általi gátlása megakadályozza a DPD pro-kalcifikációs hatását. A DPD kalcifikációt fokozó hatását ex vivo egér aorta szövettenyészetben is kimutattuk. A DPD kalcifikációra gyakorolt hatását in vivo körülmények között is vizsgáltuk adeninnel indukált krónikus vesebetegség egérmodellben. Kimutattuk, hogy a DPD kezelés megelőzi az anémia kialakulását CKD egerekben, ugyanakkor fokozza az aorta kalcifikációt. A HIF-1 útvonal aktiváció pro-kalcifikációs hatásának ismerete olyan klinikai tanulmányokat sürget, melyekben az új generációs hipoxia mimetikumok kardiovaszkuláris rizikóra gyakorolt hatása felmérhetőTétel Szabadon hozzáférhető Bioaktív komponensekben gazdag nutraceutikumok hatásának vizsgálata broiler csirke tápcsatorna mikrobiomra újgenerációs szekvenálássalSzilágyi-Tolnai, Emese; Biró, Sándor; Molekuláris Sejt- és Immunbiológia Doktori Iskola; Debreceni Egyetem::Általános Orvostudományi KarA mikrobiom tagjai (vírusok, gombák, baktériumok) az egész szervezetet benépesítik, megtalálhatók a felső légutakban, bőrön és a GIT-ben. Alapvetően a legtöbb mikroba a gazdaszervezettel szimbiotikus kapcsolatban él, megvédik a szervezetet a patogén mikroorganizmusok behatolásától, ezenkívül számos más a gazdaszervezet szempontjából hasznos funkciót is betöltenek. A bél-mikrobióta egyensúlya a gazdaszervezet számára számos előnnyel jár, míg egyensúlyának megbomlása számos anyagcserével és immunrendszerrel összefüggő betegség kialakulásához vezet. Noha a bél-mikrobiom funkciója, összetétele alaposan tanulmányozott, az eddigi eredmények csupán részben fedik le e hatalmas területet, számtalan kérdés megválaszolatlan maradt. A bél-mikrobiom működésének a gazdaszervezetre kifejtett hatásának pontos megismeréséhez kiemelkedő fontosságú összetételének alapos ismerete. Napjainkban az új-generációs szekvenáláson alapuló technikák (NGS) alkalmazása egyre nagyobb teret hódítanak a mikrobiális összetétel vizsgálatok során. NGS használatával lehetőségünk nyílik arra, hogy információt kapjunk a klasszikus mikrobiológiával, tenyésztéses módszerrel nem vizsgálható mikroorganizmusokról és azok tulajdonságairól. Azonban a kapott eredményt számos egymást követő módszer összessége határozza meg. Munkám egyik célja volt, hogy meghatározzam a különböző technikai torzító tényezők hatásait a 16 S rRNS gén amplikon szekvenálás eredményére. Két mintahomogenizáló módszert vizsgáltunk a direkt lízist (DL) és a bakteriális sejtszúszpenziót (BS). Kimutattuk, hogy a DL alkalmazásával nagyobb DNS kihozatal érhető el, azonban ezzel a módszerrel gyengébb minőségű DNS-t kaptunk, mint a BS esetében. Megállapítottuk, hogy a BS nagyobb alfa diverzitási és szekvenálási mutató értékeket eredményezett. A DL alkalmazásával nagyobb mennyiségben nyerhetők ki a Gram-pozitív baktériumok, míg a BS esetében kiegyensúlyozott Gram profilokat kaptunk. Összehasonlítottuk a különböző sejtfeltáró és DNS izoláló módszereket. Kimutattuk, hogy a mechanikai és kémiai lízisek kombinációjával érhető el a legnagyobb alfa diverzitási mutató. Eredményeink alapján elmondható továbbá, hogy a kit alapú DNS izolálási módszerek eredményezték a legkonzisztensebb eredményt. A MagNa Pure 24 automatizált platform alkalmazásával nagy mennyiségű és jó minőségű DNS nyerhető ki, standardizálható eljárás, jól alkalmazható mikrobiom összetételben bekövetkező változások nyomon követésére. A konvencionális DNS izolálási eljárással nyertük ki a legnagyobb mennyiségű, azonban legrosszabb minőségű DNS-t. Mindazonáltal ez a módszer kiemelkedőnek bizonyult a mikrobióta közösségek mélyreható elemzésére. Ezzel a módszerrel érhető el a legnagyobb bakteriális diverzitás. Jelenleg a tudományos érdeklődés középpontjában olyan terápiás stratégiák kidolgozása áll, amelyek az állati és emberi bél-mikrobiomot alkotó egyes mikrobákat célozzák meg, ami által az egyensúlyi mikrobiom helyreállítható, illetve fentarthat. Munkám másik fő célja, a különböző bioaktív komponensekben gazdag nutraceutikumok (karotinoidok, fruktooligoszacharidok, szimbiotikumok, antocianinok) és a bél-mikrobióta közötti kölcsönhatások vizsgálata volt broiler csirkében. Megállapítottuk, hogy az állomány fejlődése során lényegesen változott a bél-mikrobiom összetétele. A nutraceutikumok alkalmazása pozitív hatást fejtett ki az állatok bél-mikrobiom diverzitására. Továbbá a nutraceutikumokkal történő kezelés serkentette számos jótékony SCFA termelő baktérium (Bifidobacteriaceae, Subdoligranulum, Faecalibacterium, Akkermansia, Butyricicoccus, Blautia, Ruminococcus) mennyiségét a csirkék bél-mikrobiomjában. Munkánk során számos pozitív és negatív korrelációt sikerült feltárnunk a mikrobiális összetétel és súlygyarapodás között. Kimutattuk, hogy a patogén Campylobacteriaceae, Helicobacteriaceae és Enterobacteriaceae mennyisége csökkent a nutraceutikum kezelést kapott állatok bél-mikrobiomjában. Eredményeink alapján úgy gondoljuk, hogy a nutraceutikum kezelés ígéretes megoldás lehet bizonyos bélbaktériumok túlszaporodásával kapcsolatos egészségügyi problémák leküzdésére és potenciálisan alternatív kezelési stratégiák lehetnek az antibiotikumok alkalmazásának helyettesítésére, csökkentésére. A jövőben a mikrobiom kutatások izgalmas perspektívákat kínálnak mind az állattenyésztési alkalmazások mind a különböző humán patológiás folyamatok (például cukorbetegség, magasvérnyomás, gyulladásos bélbetegség) kezelésének kifejlesztésével szemben. Microbes are present everywhere. Countless symbiotic, pathogenic, and commensal microbes colonize human, animal, and plant organisms, which together constitute the microbiome. The widespread use of next-generation sequencing (NGS) technologies has led to an explosion of interest in understanding the microbiome. With the advent of NGS technologies, it has become possible to comprehensively map the individual members of a given microbiome and to investigate how microbial communities function and influence host-pathogen interactions. The various NGS methods have their own technical pitfalls, which can affect the obtained sequencing results. In the first part of our experiments, we aimed to investigate the effects of various technical distortion factors on the results of 16 S rRNA gene amplicon sequencing. Two sample homogenization methods were investigated direct direct lysis (DL) and indirect bacterial cell suspension (BS). We have shown that a higher DNA yield can be obtained by using DL, however with this method we obtained lower quality DNA than in the case of BS. We found that BS resulted in higher alpha diversity and sequencing index values. Gram-positive bacteria can be recovered in larger amount using DL, while balanced Gram profiles were obtained in the case of BS. We compared different cell lyses and DNA isolation methods. We have revealed that the combination of mechanical and chemical lysis achieves the highest alpha diversity index. We observed that the Kit-based DNA isolation methods produced the most consistent results. Using the MagNa Pure 24 automated platform, a large amount and high-quality DNA can be extracted, and well suited for monitoring changes in microbiome composition. We obtained the largest amount, but the worst quality DNA, using the conventional DNA isolation protocol. Nevertheless, this method has proven to be prominent for the in-depth analysis of microbiota communities. The greatest bacterial diversity is achieved with this method. Another goal of our research was to investigate the interactions between nutraceuticals rich in various bioactive components (carotenoids, fructooligosaccharides, symbiotics, anthocyanins) and the intestinal microbiota in broiler chickens. We concluded that the development of the animal exerted a great influence on the chicken microbial community structure. The use of nutraceuticals had a positive effect on the gut microbiome diversity of animals. Furthermore, treatment with nutraceuticals stimulated the growth of many beneficial SCFA-producing bacteria (Bifidobacteriaceae, Subdoligranulum, Faecalibacterium, Akkermansia, Butyricicoccus, Blautia, Ruminococcus) in the gut microbiome of chickens. We managed to reveal several positive and negative correlations between the microbial composition and weight gain. We showed that the amount of pathogenic Campylobacteriaceae, Helicobacteriaceae and Enterobacteriaceae decreased in the intestinal microbiome of animals treated with bioactive compound enriched nutraceuticals. Based on our results, we believe that nutraceutical treatment can be a promising solution to overcome health problems related to the overgrowth of intestinal bacteria and can potentially be alternative treatment strategies to replace and reduce the use of antibiotics.Tétel Szabadon hozzáférhető A Ty1 retrotranszpozon proteáz enzimatikus sajátságainak és humán tripszinek gátolhatóságának vizsgálataGazda, Lívia Diána; Tőzsér, József; Molekuláris Sejt- és Immunbiológia Doktori Iskola; Debreceni Egyetem::Általános Orvostudományi KarTanulmányaim során két proteáz és azok inhibitorainak tanulmányozására nyílt lehetőségem. Az S. cerevisiae Ty1 retrotranszpozon-eredetű Ty1 proteáz His6 címkével jelölt és natív jelöletlen formáit BL21(DE3) E. coli baktérium törzsben termeltettük. A proteáz jellemzőit, biokémiai sajátosságait elsőként vizsgáltuk. A Ty1 proteáz legfontosabb sajátságai nagymértékben hasonlóak a retrovírus és retrovírus-szerű proteázokéhoz. Megállapítottuk a proteáz kinetikai paramétereit (KM, kcat, kcat/KM) különböző természetes hasítóhelyeket reprezentáló szubsztrátokra. Módosított szubsztrátokkal arra kerestük a választ, hogy a Ty1 proteáz esetében létezhet-e a korábban HIV-1 proteáz esetén azonosított felszíni szubsztrát kötő rész, azonban eredményeik alapján ez a Ty1 proteáz esetében nincs jelen. Vizsgáltuk az ionerősség, hőmérséklet, pH és urea koncentráció hatását az enzim aktivitására, az eredmények mind összehasonlíthatóak voltak a retrovírus-szerű proteázokra jellemző értékekkel. Továbbá vizsgáltuk a HIV1 proteáz és egyéb általános aszpartil proteáz gátlószerek hatását a Ty1 proteázra. Méréseink alapján, a proteáz természetes rezisztenciával rendelkezik a legtöbb HIV- 1 proteáz inhibitorral szemben. Munkánk során a vad típusú, illetve hét betegben azonosított SPINK1 variáns (N34S, N37S, K41N, I42M, P55S R65Q és Q68R) gátlási képességét vizsgáltuk szulfatált és nem- szulfatált humán tripszin izoformákon. A vad típusú és a mutáns SPINK1 fehérje változatok hatását a kötéserősségre az asszociációs és disszociációs állandók megállapításával vizsgáltuk. Amikor a vad típusú SPINK1 kötődését vizsgáltuk E. coli-ban termelt (nem-szulfatált) és hasnyálból tisztított tripszin (szulfatált) esetében, a kationos tripszin esetében 50-szeres, az anionos tripszin esetében több mint 120-szeres csökkenést mértünk a KD értékekben. Megvizsgáltuk a nem-szulfatált és szulfatált humán kationos tripszin átmeneti gátlását a vad típusú és a szakirodalomban hasnyálmirigy-gyulladással asszociált N34S SPINK1 variánssal. Nem figyeltünk meg jelentős eltérést a kötéserősségben vagy degradációban. Vizsgáltuk továbbá a SPINK1 fehérjében két mesterséges mutáció (Y43A és Y43R) hatását a szulfatált és nem-szulfatált kationos tripszin Y154-nel való kölcsönhatásra. A kötés erősségét a tripszinek szulfatációs állapota határozta meg, gyengítve vagy erősítve azt. Mindent összevetve, eredményeink arra engednek következtetni, hogy a SPINK1 inhibitor gyengébb kötődése a tripszin izoformákhoz elhanyagolható, nem kiváltó oka a hasnyálmirigy gyulladásnak, a betegség kialakulásához inkább az inhibitor csökkent expressziója és/vagy megváltozott foldingja járulhat hozzá.Tétel Szabadon hozzáférhető Phagocytic efficiency of human monocyte-derived dendritic cells is affected by the peptidoglycan modifications in Lactobacillus casei BL23 and tumor-derived soluble factorsTóth, Márta; Bácsi, Attila; Molekuláris Sejt- és Immunbiológia Doktori Iskola; Debreceni Egyetem::Általános Orvostudományi Kar::Immunológiai IntézetConsidering the complex organizing functions of the different dendritic cell (DC) subsets, it is evident that these cell types are excellent targets for studying the symbiotic bacteria-exerted immunomodulatory effects, which are commonly context- and strain-dependent. In our work, we aimed to set up an in vitro experimental system in which the monocyte-derived DC-modulatory properties of Lactobacillus casei (L. casei) and its altered peptidoglycan (PG) can be analyzed. We found that the presence of WT L. casei induced more prominent inflammatory and Th1 and Th17 responses by monocyte-derived DCs than the mutant L. casei-induced ones. The morphological differences between the wild-type and mutant bacterial strains were behind these observations. Furthermore, phagocytosis is an essential element in the interaction between transformed cells and immune cells. Cancer cells efficiently evade the recognition and uptake by the immune cells due to their strong direct and indirect immunomodulatory actions, in which DCs are also excellent targets. In our work, we attempted to compare the regulatory actions of different adenocarcinoma- and melanoma cell line derived soluble factors on the differentiation and functions of moDCs. Our results stress the differences in the impacts of distinct tumor cell-lines in the regulation of moDC differentiation and phagocytic activity regardless of origin and primary or metastatic activity.Tétel Szabadon hozzáférhető Interferon reguláló faktorok DNS kötőhelyeinek genomszintű vizsgálata dendritikus sejtekbenNagyné Csumita, Mária; Széles, Lajos István; Csumita, Mária; Molekuláris sejt- és immunbiológia doktori iskola; Debreceni Egyetem::Általános Orvostudományi KarElső tanulmányunkban azokat a jellemzőket határoztuk meg, amelyek lehetővé teszik, hogy az IRF-ek specifikus genomi helyeken kötődjenek. Az IRF3, IRF5 vagy IRF9 által kötött régiók azonosítására ChIP-seq kísérleteket végeztünk aktivált egér dendritikus sejtekben. Az azonosított régiókat a DNS-motívumok feldúsulása, az interferon-stimulált válaszadó elem (ISRE) és az ISRE félhelyek, valamint a kromatin hozzáférhetősége szempontjából elemeztük. Gépi tanulásos módszerrel vizsgáltuk az IRF-dominancia kiszámíthatóságát. Megállapítottuk, hogy az IRF5-domináns régiók alapvetően különböztek az IRF3- és IRF9-domináns régióktól: az ISRE-k ritkák, míg az NFKB-motívum és a speciális ISRE-félhelyek, mint például az 5'-GAGA-3' és az 5'-GACA-3 ′ gyakrabban fonrdultak elő. Az IRF3- és IRF9-domináns régiókat a feldúsult ISRE motívum és a nyitott kromatin alacsonyabb gyakorisága jellemezte. Az IRF3- vagy IRF9-domináns régiók kevésbé voltak szétválaszthatóak, de például az ISRE néhány speciális változata, a TISRE és az NF-κB motívumai az IRF3 esetében, valamint a GAS motívum és bizonyos ISRE változatok az IRF9 esetében nagyobb gyakorisággal fordultak elő. Második vizsgálatunkban többféle omikai megközelítést alkalmaztunk azon (epi)genetikai jellemzők azonosítására, amelyek lehetővé teszik az IFN-indukálható antivirális effektorok robosztus és általános, több sejtben megvalósuló transzkripciós szabályozását. Meghatároztuk a szabályozó elemek elhelyezkedését, a DNS-motívumokat, az ISGF3 alegységek (IRF9-STAT1-STAT2) és egyéb transzkripciós faktorok kötését, valamint a kromatin nyitottságát egér dendritikus sejtekben. Az ISRE és a TISRE elemek az effektor ISG-k szabályozó elemeiben gyakrabban fordultak elő, mint más vizsgált ISG csoportokban. A kromatin nyitottsága a promóter régióiban hasonló volt a legtöbb más ISG-hez, de magasabb, mint a gyulladással kapcsolatos citokinek promótereinél, amelyeket referencia génkészletként használtak. A legtöbb effektor ISG-nek (81,1%) volt legalább egy ISGF3-kötőhelye a transzkripciós starthelyhez (TSS) közel, és az effektor ISG-k csak egy részhalmaza (24,3%) kapcsolódott három vagy több IRF9-kötő régióhoz. Az IRF9 jelek jellemzően magasabbak voltak, az ISRE motívumok pedig „erősebbek” a TSS-proximális, mint a TSS-disztális szabályozó régiókban. Ezen kívül a legtöbb promóter régió több sejttípusban is nyitott volt a stimuláció előtt. Eredményeink azt mutatják, hogy az „erős” ISRE motívumok és az univerzálisan nyitott promoter régiók az effektor ISG-k fontos jellemzői.Tétel Szabadon hozzáférhető Construction of antimicrobial and immunomodulatory peptide database and in silico analysis of the antimicrobial peptides in different pathological conditionsKumar, Ajneesh; Csosz, Eva; Molekuláris sejt- és immunbiológia doktori iskola; Debreceni Egyetem::Általános Orvostudományi Kar::Biokémiai és Molekuláris Biológiai IntézetThis Study focuses on the examination of the role of AMPs in two different pathological conditions: namely Alzheimer’s disease (AD) and oral cancer along with two precancerous conditions. Given the inflammatory nature of AD, we aimed the examination of antimicrobial and immunomodulatory peptide (AMP) family in human proteome datasets deposited in the publicly available proteomics repositories. First, a unified, complete human antimicrobial and immunomodulatory peptide database (UDAMP) was created, coupled with the examination of datasets downloaded from publicly available sources containing high-quality proteomics data derived from AD and control groups. Extensive network analysis was used to study the possible implications of AMPs in the pathogenesis of AD. AMPs made up less than 1% of all detected proteins in the brain, but their study could replicate the abnormalities previously identified in AD. Our findings emphasize the significance of the innate immune system and blood clotting in the progression of AD and can provide with new potential therapeutic targets. Saliva is a bodily fluid with great diagnostic potential aiming to help diagnose oral malignancies. Apart from oral squamous cell carcinoma (OSCC), it is critical to examine precancerous conditions such as oral lichen planus (OLP) and leukoplakia (OLK) as well. Our aim was to assess the changes in salivary AMPs in case of patients with OSCC, OLK or OLP. Our research revealed pathways and proteins characteristic to each condition and highlighted the distinct natures of the OLK and OLP. Our study indicates that AMPs constitute a functionally important class of proteins and their analysis can give valuable insights on the pathogenesis of AD, OSCC, OLK and OLP. The examination of AMPs can provide with useful information about the disease and potential biomarkers able to help the diagnosis or the progression of the diseases.Tétel Szabadon hozzáférhető Zbtb46 and Runx3 regulated blood cell differentiation from pluripotent embryonic stem cellsBotó, Pál; Szatmári, István; Molekuláris sejt- és immunbiológia doktori iskola; Debreceni Egyetem::Általános Orvostudományi Kar::Biokémiai és Molekuláris Biológiai IntézetImmunotherapy represents a powerful weapon to treat solid tumors and hematopoietic malignancies. Moreover, this approach can be applied to mitigate autoimmune diseases and inflammatory disorders. For example, immune checkpoint inhibitor antibodies can be used to promote the T cell response by antagonizing co-inhibitory signals (e.g., PD1/PD-L1 or CTLA-4). Interestingly, durable immune responses were detected in numerous types of tumors upon the application of these checkpoint blocker antibodies. Moreover, adoptive cell therapies can be applied using tumor-infiltrating lymphocytes or peripheral T cells. These lymphocytes can be engineered to target cancer-specific antigens with T cell receptors or chimeric antigen receptors (CARs). It is worth mentioning that clinical trials with CD19-targeting CAR T cells have shown a 90% remission in patients with acute B lymphoblastic leukemia, indicating the great potential of this cell-based therapeutic approach. More related to this study, that ex vivo-produced dendritic cells (DCs) can be loaded with tumor antigens and injected back into cancer patients to stimulate the antitumor immune response. Some of these DC-based vaccines have shown promising clinical results. DCs are usually generated by in vitro differentiation of peripheral blood monocytes for immunotherapy. However, there is a limitation in the number of the harvested monocytes, and the DC-differentiation capacity of these cells varies depending on the blood donor. In contrast to the monocytes, the pluripotent embryonic stem cells (ESCs) can provide an inexhaustible source for immune cell therapies because of their unlimited self-renewal activity and broad differentiation capacity. ESC-derived DCs (ES-DCs) can be made through ex vivo differentiation using well-defined protocols. However, it is still challenging to steer the differentiation of ESCs to functional cells because the end products often represent embryonic type or immature cells. In ESC-derived cells the embryonic developmental programs are readily activated, however, these gene regulatory networks usually do not guarantee the formation of fully mature cells. For proper maturation, further steps are needed which are missing from the existing in vitro differentiation protocols. Genetically encoded tools like ectopically-expressed transcription factors allow cell engineers to enhance the maturation of the ex vivo generated immune cells. For example, the development of the pluripotent stem-cell–derived blood cells can be enhanced with ectopically expressed transcription factors. In my research project, I investigated the effects of two DC specific transcription factors (RUNX3 and ZBTB46) during the ex vivo differentiation of the pluripotent ESCs into DCs.Tétel Szabadon hozzáférhető ARID1A mediates the antiproliferative effects of bexarotene and carvedilol combination treatment in normal and transformed breast cellsJdeed, Sham; Uray, Iván Péter; Jdeed, Sham; Molekuláris sejt- és immunbiológia doktori iskola; Debreceni Egyetem::Általános Orvostudományi Kar::Onkológiai TanszékDrug synergy is the usage of a combination of agents to produce an effect that is greater than the sum of the effects generated through the administration of each drug individually. That could help reduce toxicity due to high doses beside that targeting various pathways simultaneously reduces the chance of developing drug resistance. Retinoid X receptor (RXR) selective agonist, bexarotene (Bex), in combination with the non-selective beta blocker, carvedilol (Carv), showed synergistic antiproliferative effects on normal epithelial breast cells (HME-hTert) and on the breast cancer cell line (MCF-7). In order to identify the molecular mechanism underlying these effects, we studied the proteomic profile and gene expression signature upon the combination treatment of Bex +Carv. The results demonstrated that the protein levels of ARID1A, AT-rich interactive domain 1 A, are induced upon the combination treatment in normal breast cells but not in the cancer cells. We hypothesized that ARID1A modulate nucleosome organization upon Bex+Carv treatment to regulate the expression of genes related to cell transformation and proliferation regulation. To test our hypothesis, we performed chromatin immunoprecipitation followed by deep sequencing to identify ARID1A target regions under Bex+Carv treatment in normal and transformed cells. We also investigated the correlation between ARID1A enrichment and its target genes' transcript and protein levels through RT-qPCR, Western-blotting, or immunostaining assays. Moreover, we knocked down ARID1A using a specific siRNA pool to study the impact of ARID1A on its target genes. The results revealed that ARID1A was enriched to regulatory elements assigned to genes involved in the insulin-like growth factor signaling pathway upon Bex+Carv treatment in MCF-7 cells. ARID1A enrichment was associated with downregulation in IGF-1R and IRS1 protein expression upon Bex+Carv treatment, these effects were abolished upon ARID1A knockdown. The results refer that one of the mechanisms underlying the antiproliferative effects of Bex+Carv treatment in MCF-7 cells is through suppressing the expression of IGF-1 signaling pathway related genes which was orchestrated by ARID1A actions. Furthermore, ARID1A and BRG1 were identified to be recruited to regulatory elements assigned to genes involved in the transforming growth factor beta (TGF-β ) signaling pathway upon Bex+Carv in HME-hTert cells. Bex+Carv treatment was associated with an alteration of TGF-β downstream activity reflected in the suppression of the EMT program regulator’s gene and protein expression including fibronectin-1 and N cadherin. Overall, the results showed that bexarotene and carvedilol combination treatment behaves differently in normal or transformed cells targeting TGF-β or IGF-1 signaling pathways, respectively. These effects were mediated by the actions of the tumor suppressor ARID1A. A gyógyszer-szinergia a szerek kombinációjának alkalmazása olyan hatás elérése érdekében, amely nagyobb, mint az egyes gyógyszerek külön-külön történő beadásával előidézett hatások összege. Ez segíthet csökkenteni a nagy dózisok miatti toxicitást, amellett, hogy a különböző útvonalak egyidejű megcélzása csökkenti a gyógyszerrezisztencia kialakulásának esélyét. A retinoid X receptor (RXR) szelektív agonista, a bexarotén (Bex) a nem szelektív béta-blokkolóval, a karvedilollal (Carv) kombinálva szinergista antiproliferatív hatást mutatott a normál hámsejteken (HME-hTert) és az emlőrák sejtvonalon. (MCF-7). A hatások hátterében álló molekuláris mechanizmus azonosítása érdekében a proteomikus profilt és a génexpressziós aláírást tanulmányoztuk a Bex + Carv kombinációs kezelés során. Az eredmények azt mutatták, hogy az ARID1A, az AT-ben gazdag interaktív domén 1 A fehérjeszintje normál körülmények között indukálódik a kombinációs kezelés hatására mellsejtekben, de nem a rákos sejtekben. Feltételeztük, hogy az ARID1A modulálja a nukleoszóma szerveződését a Bex+Carv kezelés során, hogy szabályozza a sejttranszformációval és a proliferáció szabályozásával kapcsolatos gének expresszióját. Hipotézisünk tesztelésére kromatin immunprecipitációt, majd mély szekvenálást végeztünk, hogy azonosítsuk az ARID1A célrégiókat Bex+Carv kezelés alatt normál és transzformált sejtekben. Megvizsgáltuk az ARID1A feldúsulása és a célgének transzkriptum- és fehérjeszintje közötti összefüggést is RT-qPCR, Western-blot vagy immunfestési vizsgálatok segítségével. Ezenkívül leütöttük az ARID1A-t egy specifikus siRNS-készlet segítségével, hogy tanulmányozzuk az ARID1A hatását a célgénjeire. Az eredmények azt mutatták, hogy az ARID1A az inzulinszerű növekedési faktor jelátviteli útvonalában részt vevő génekhez rendelt szabályozóelemekkel gazdagodott Bex+Carv kezelés hatására MCF-7 sejtekben. Az ARID1A feldúsulása az IGF-1R és az IRS1 fehérje expressziójának csökkenésével járt a Bex+Carv kezelés hatására, ezek a hatások megszűntek az ARID1A leütésével. Az eredmények arra utalnak, hogy a Bex+Carv kezelés antiproliferatív hatásainak egyik hátterében MCF-7 sejtekben az IGF-1 jelátviteli útvonalhoz kapcsolódó gének expressziójának elnyomása áll, amit az ARID1A akciók irányítottak. Ezenkívül megállapították, hogy az ARID1A és a BRG1 olyan szabályozó elemekbe kerültek, amelyek a transzformáló növekedési faktor béta (TGF-β) jelátviteli útvonalában részt vevő génekhez vannak hozzárendelve Bex+Carv hatására HME-hTert sejtekben. A Bex+Carv kezelés a TGF-β downstream aktivitásának megváltozásával járt, ami az EMT program szabályozó gén- és fehérjeexpressziójának elnyomásában tükröződik, beleértve a fibronektin-1-et és az N-kadherint. Összességében az eredmények azt mutatták, hogy a bexarotén és a karvedilol kombinációja. A kezelés eltérően viselkedik a TGF-β, illetve az IGF-1 jelátviteli útvonalakat célzó normál vagy transzformált sejtekben. Ezeket a hatásokat az ARID1A tumorszuppresszor hatásai közvetítették.Tétel Korlátozottan hozzáférhető Egy ígéretes fotodinámiás kismolekula, a diMICAAc hatásainak sejtbiológiai vizsgálataBankó, Csaba; Bacsó, Zsolt; Bankó, Csaba; Molekuláris sejt- és immunbiológia doktori iskola; DE--Általános Orvostudományi Kar -- Biofizikai és Sejtbiológiai IntézetA Debreceni Egyetem Alkalmazott Kémia Tanszéke által szintetizált három új akridinvázas vegyület, az ICAAc, monoMICAAc és diMICAA összehasonlító vizsgálatára került sor. A vizsgált vegyületek közül a diMICAAc volt a legígéretesebb, a mutatott fluoreszcencia és sejtpermeabilitás alapján. Az értekezés további részében a diMICAAc vagy DM és a mindössze egy funkciós csoportban különböző ismert fluoreszcens festék az akridin-narancs (AN) összehasonlító elemzésével kapcsolatos kísérletek leírását ismerhetjük meg. Az új eredmények összefoglalása alapján elmondható, hogy a két vegyület támadáspontja különböző, az AN DNS károsító hatásával, míg a DM elsősorban az intracelluláris membránrendszerek (lizoszómák) károsításával fejti ki citotoxikus hatását. A kísérleti eredmények alapján elmondható, hogy a DM az AN-hez hasonló vagy annál is ígéretesebb PDT festék lehet.Tétel Szabadon hozzáférhető Revealing the importance of solute carrier transporters in thermogenic activity of human adipocytesArianti, Rini; Fésüs, László; Molekuláris sejt- és immunbiológia doktori iskolaÖSSZEFOGLALÁS Pajzsmirigy műtét során eltávolított primer szubkután (SC) és mély nyaki (DN), zsírszövet eredetű stromális sejteket (hASC-k), adipogén differenciációs protokolloknak megfelelően differenciáltunk. Ezt követően, RNS-szekvenálási analízist végeztünk, amely során a SC és a DN területről származó adipociták génexpressziós profilját hasonlítottuk össze. Megállapítottuk, hogy a mély nyaki területről származó adipociták, nagyobb mértékben expresszálták az általunk vizsgált termogenikus marker géneket mint például az UCP1-t, TBX1-t, CIDEA-t, CKMT1a/b-t és a PM20D1-t. Emellett magasabb barna adipocita tartalommal, illetve barnulási mértékkel rendelkeztek amelyet BATLAS és ProFAT segítségével határoztunk meg. 1049 eltérően expresszálódó gén közül, 21 SLC transzportert kódoló gént találtunk (ebből 15 gén nagyobb mértékben expresszálódott mély nyaki eredetű adipocitákban). További munkánk során az alanin szerin-cisztein transzporter-1-et (ASC-1) és a 2-es típusú tiamin transzportert (ThTr2) vizsgáltuk. Az ASC-1 nátrium-független módon közvetíti az alanin, a szerin, a cisztein és a glicin transzportját. A transzporter szelektív inhibitorának jelenlétében, ezen aminosavak felvétele a termogén stimuláció során mindkét adipocita típusban lecsökkent. Az inhibitor jelenlétében, a SC és DN adipociták cAMP által stimulált oxigénfogyasztása és protoncsorgásos légzése szintén csökkent. A termogén aktiváció során, az alkalmazott inhibitor hatására, az UCP1-független hőtermelésért felelős, kreatin-szubsztrát ciklus mértéke szintén lecsökkent. Az oxigénfogyasztási adatoknak megfelelően, a termogenikus markerek (UCP1, CKMT1/2, PM20D1, ELOVL3, DIO2 és CITED1), a mitokondriális biogenezis szabályozásáért felelős PGC1a illetve a mitokondriális komplex alegységek expresszióját gátolta a transzporter inhibitora, a termogén stimuláció során. Eredményeink arra utalhatnak, hogy az ASC-1 által közvetített szerin, cisztein és glicin felvétel szükséges a hatékony termogenikus válaszhoz, cAMP stimuláció során, humán nyaki eredetű zsírsejtekben. A tiamint az 1-es (SLC19A2) illetve a 2-es típusú tiamin transzporterek (SLC19A3) szállítják a sejtekbe. Adrenerg stimuláció során a tiamin, sejtekbe történő transzportjának gátlása, a transzporterekre specifikus inhibitorok által, az oxigénfogyasztás illetve a protoncsorgásos légzés csökkenéséhez vezetett. Termogén aktiváció során, a tiamin jelenlétének fontosságát vizsgáltuk, amely során tiamin mentes tápfolyadékot alkalmaztunk amelynek fokozatosan növeltük a tiamin koncentrációját. Kísérleteink során azt tapasztaltuk, hogy a tiamin, koncentrációfüggő módon fokozta a humán nyaki zsírsejtek termogenikus aktivációját. A tiamin-pirofoszfát-függő, piruvát-dehidrogenáz enzim aktivitása fokozható, a sejtmembrán permeabilizált adipociták tiamin-pirofoszfáttal történő közvetlen stimulálásával. A permeabilizált zsírsejtek, UCP1-függő protoncsorgásos légzését a tiamin-pirofoszfát növelte. Ezen eredményünk arra utalhat, hogy a termogén aktiválás során, a tiamin-pirofoszfáttá átalakított többlet tiamin, fokozhatja a mitokondriális légzést és a termogenezist azáltal, hogy megemeli a tiamin pirofoszfáthoz kötött enzimek szintjét, ezáltal a NADH-termelését. A tiamin szállításáért felelős transzporterek gátlása, a cAMP stimulált termogenikus markerek expressziójának csökkenéséhez vezetett. Megállapítottuk továbbá, hogy a tiamin, koncentrációfüggő módon fokozta a cAMP stimulált termogenikus gének fölregulálódását. A főként krónikus alkoholfogyasztás okozta tiaminhiány Wernicke-Korsakoff szindrómához vezet, melynek másodlagos tünete a hipotermia. A kórkép kezelése során adott tiamin, javította a hipotermiás állapotot, amely arra utalhat, hogy a tiamin jótékony hatással van a hypothalamus hőszabályozására. Eredményeink arra utalhatnak, hogy a tiaminhiány hozzájárul a termogenikus adipociták termgenezisének zavarához amely hozzájárul a Wernicke-Korsakoff szindrómás betegek hipotermiájához.Tétel Szabadon hozzáférhető Thermogenic regulation of human abdominal and neck area derived adipocytes by mitophagy, irisin and BMP7Shaw, Abhirup; Fésüs, László; Molekuláris sejt- és immunbiológia doktori iskola; DE--Általános Orvostudományi Kar -- Biokémiai és Molekuláris Biológiai IntézetObesity, defined by disproportionate body weight for height with an excessive accumulation of adipose tissue, is considered by many as a 21st century epidemic. The incidence of obesity is increasing globally over the past decades. It is one of the most important risk factors contributing to the overall disease burden worldwide. Obesity is a major risk factor for various metabolic diseases, type 2 diabetes, coronary heart disease, and certain cancers. Although the prevalence of obesity is increasing worldwide, available effective therapeutic targets are limited. Adipocytes can be broadly classified into three types: white, brown, or beige adipocytes. White adipocytes primarily function as energy storage, while beige and brown adipocytes dissipate excess stored energy in the form of heat, also known as thermogenesis. Beige and brown adipocytes perform thermogenesis by the action of uncoupling protein 1 (UCP1), however, UCP1 independent mechanisms are also known and becoming increasingly important. So, thermogenic beige and brown adipocytes play an important role in combating obesity. White adipocytes can be transformed to beige adipocytes, termed “beiging”, under the action of browning inducers like adrenergic stimulation, irisin, or BMP7. In our study, we have shown that cAMP mediated adrenergic stimulus induces beiging of human abdomen derived white and brown differentiated adipocytes by repressing mitophagy, that is continuous removal of heat generating mitochondria. Another promising browning inducer, irisin, stimulates the release of a novel adipokine CXCL1 from human neck area derived differentiating adipocytes. The released CXCL1 was further shown to improve adhesion capacity of endothelial cells. BMP7, a well-known browning inducer can promote a strong thermogenic response in human neck derived adipocytes via UCP1 dependent and independent mechanisms.Tétel Szabadon hozzáférhető A gliadinra adott humorális immunválasz kifejlődésének és későbbi alakulásának vizsgálata coeliakia rizikóval rendelkező gyermekekbenDiós, Ádám; Korponay-Szabó, Ilma; Diós, Ádám; Molekuláris sejt- és immunbiológia doktori iskola; DE--Általános Orvostudományi Kar -- Gyermekgyógyászati IntézetA coeliakia egy krónikus T-sejt dependens kondicionális autoimmun kórkép, mely genetikailag hajlamos személyekben glutén fogyasztás hatására alakul ki. A betegség során antitest termelődés figyelhető meg a búzában található gliadin peptidek ellen illetve a szervezet saját fehérjéje, a szöveti transzglutamináz (TG2) ellen; ezeknek fontos diagnosztikai értéke van. A humán TG2 önmaga is hozzájárul a betegség pathomechanizmusához azáltal, hogy szelektív dezamidáció révén növeli a gliadin peptidek immunogenitását. A folyamat eredményeként dezamidált gliadin peptidek (DGP) keletkeznek. A DGP elleni antitestek már jóval a TG2-specifikus autoantitestek megjelenése előtt kimutathatóak, azonban ezen korai gliadin elleni immunválasz jelentősége még nem ismert. Munkánk során megvizsgáltuk a coeliakiában ismerten kulcsfontosságú gliadin peptid szekvenciák TG2 általi dezamidációját és az így létrejövő szekvenciák szérum antitestek általi felismerését. Továbbá a gliadin elleni és a TG2 elleni antitestek keletkezési folyamatát csecsemőkortól nyomon követtük egy nemzetközi prospektív klinikai minta sorozatban. Vizsgálataink során eddig ismeretlen TG2 általi dezamidációkat azonosítottunk a p31-43 gliadin peptid esetében. Biofelszín interferometriás vizsgálatokkal kimutattuk, hogy a p31-43 és p57-68 gliadin peptidekre irányuló szérum antitest kötődés egy immunológiai keresztreakció eredménye és a betegek szérum antitestei döntő mértékben a QPEQPFP gamma gliadin peptid szekvenciára specifikusak. A QPEQPFP motívumot hordozó gliadin peptiddel mért szérum antitest értékek kiváló korrelációt mutatnak a klinikai tesztek eredményeivel, mely hangsúlyozza a QPEQPFP peptid motívum kitüntetett szerepét az antitestek számára illetve validálja a biofelszín interferometriás mérőmódszer klinikai szerológiai alkalmazhatóságát. A coeliakia rizikóval született csecsemők prospektív mintasorozatának vizsgálata során kimutattuk, hogy az elsőként megjelenő gliadin elleni antitestek a gamma gliadin peptidek ellen irányulnak. A primer glutén fogyasztás során nagy affinitású IgA és IgG izotípusú antitestek termelődnek, melyek a nem dezamidált gliadin peptidek kötését preferálják, míg a coeliakia diagnózis idején termelődő antitestek a dezamidált gliadin peptid forma iránt mutatnak jelentős affinitás érést. A TG2-specifikus autoantitestek nélkül termelődő gliadin elleni antitestek nem rendelkeznek coeliakia diagnózisra releváns prognosztikus értékkel és előfordulhatnak coeliakia inkompatibilis genetikai háttér esetén is. A TG2-specifikus autoantitestek kizárólagosan a coeliakia diagnózis idején voltak kimutathatóak és epitóp specificitásukat tesztelve megállapítható, hogy a szérum autoantitestek döntő többsége a TG2 enzim epitóp 2 felszínére specifikus.Tétel Szabadon hozzáférhető Tissue transglutaminase and TAM kinase signaling are required for proper skeletal muscle regeneration in miceNour, Al-Zaeed; Zsolt, Sarang; Nour, Al-Zaeed; Molekuláris sejt- és immunbiológia doktori iskola; DE--Általános Orvostudományi Kar -- Biokémiai és Molekuláris Biológiai IntézetBevezetés: A sérülést követő vázizom-regenerációhoz az izomrostok bazális laminája alatt található miogén őssejtek, úgynevezett szatellita sejtek proliferációja és differenciálódása szükséges. A beszivárgó makrofágok kritikus szerepet játszanak a folyamatban, eltávolítják a nekrotikus sejttörmeléket és miogenezist irányító citokineket bocsátanak ki. Eleinte ezek a sejtek gyulladást előidézők, de az apoptotikus sejtek fagocitózisa elősegíti fenotípusos átalakulásukat egy gyógyító makrofág fenotípus irányába, amely szabályozza a gyulladást, a mioblaszt fúziót, a növekedést, az extracelluláris mátrix lerakódását és az izomszövet re-vaszkularizációját. A Mer és az Axl TAM (Tyro3, Axl, Mer) receptor kinázok, amelyek fagocitózis receptorként működnek a makrofágokban tolerogén, illetve gyulladásos körülmények között. A szöveti transzglutamináz (TG2) egy többfunkciós enzim, amely többek között a makrofágok fagocitózisában és a gyulladás szabályozásában játszik szerepet. Célkitűzés: Célunk az volt, hogy jellemezzük a normál vázizom szerkezetet és a regenerációs folyamatot egerekben TG2 és Mer hiányában. Anyag és módszer: A kígyóméreg kardiotoxint intramuszkulárisan fecskendeztük be, hogy izomkárosodást okozzunk. Szövettani analízist végeztünk az izomrostok keresztmetszetének, az intramuszkuláris zsírszövet, a kollagén lerakódás, valamint a szöveti nekrózis mértékének felmérésére. Áramlási citometriás analízist alkalmaztunk az intramuszkuláris leukocita infiltráció és a szatellita sejtek kimutatására. Az in vitro TG2 és TAM gátlás hatását a sejtek életképességére és fúziójára C2C12 mioblaszt sejtvonal segítségével vizsgáltuk. Eredmények: A TAM kináz család egyetlen tagja, amelyet a vázizom és a C2C12 sejtek fehérje szinten kifejeztek, az Axl volt, míg a Mer volt a fő TAM kináz receptor a CD45+ sejtekben. A Mer hiánya nem volt hatással a vázizomzat súlyára vagy szerkezetére, de jelentős késleltetést okozott a nekrotikus izomsejtek eltávolításában, a gyógyító makrofágok termelődésében, és ennek eredményeként jelentősen késleltette a teljes izomregenerációt sérülést követően. Amikor a BMS-777607 TAM kináz inhibitort vad típusú egereknek adták, az a Mer hiányának az izomregenerációra gyakorolt hatását utánozta, de a nekrotikus régiók hosszú távú fennmaradását is okozta. Ezen túlmenően, a TAM kináz jelátvitel gátlása C2C12 sejtekben in vitro alacsonyabb életképességet és myotube fejlődést eredményezett, ami az Axl jelátvitel csökkenésének tulajdonítható. A TG2 hiánya nem volt hatással a vázizomzat súlyára vagy méretére, de kisebb rostokat és magasabb összrostszámot eredményezett a tibialis anterior izmokban, valamint csökkent izomerőt is az egerekben. A vad típusú izomzathoz képest a regenerálódó rostok mérete kisebb, a többmagvú rostok száma pedig kisebb volt a TG2-/- izmokban. A Mer-hiányos egerekhez hasonlóan a makrofágok átmenete a gyulladást elősegítő fenotípusból a gyógyító fenotípusba késett a TG2 null egerekben. Végül a TG2 ZDON általi gátlása a differenciálódó C2C12 mioblasztokban károsította a sejtek fúzióját és differenciálódását. Konklúzió: Eredményeink bizonyítják a TAM kináz által közvetített jelátvitel fontos szerepét a vázizomzat regenerációjában makrofágokban és mioblasztokban, és az Axl-t, mint túlélési és növekedési receptort azonosítottuk egér mioblasztokban. Azt is megállapítottuk, hogy a TG2 nélkülözhetetlen a megfelelő mioblaszt fúzióhoz in vivo és in vitro, és elvesztése az izomképződés és a regeneráció károsodásához vezet egerekben.