Neurobiologický ústav Prírodovedeckej fakulty UPJŠ v Košiciach: Centrum výskumu CNS

Neurobiologický ústav Prírodovedeckej fakulty Univerzity Pavla Jozefa Šafárika (UPJŠ) v Košiciach predstavuje špičkové pracovisko na Slovensku, ktoré sa dlhodobo zameriava na výskum akútnych neurodegeneratívnych ochorení. Jeho činnosť zahŕňa široké spektrum in vitro a in vivo metód a je vybavený na multidisciplinárny výskum.

Budova Prírodovedeckej fakulty UPJŠ v Košiciach
V centre pozornosti ústavu stoja mechanizmy ischemicko-reperfúzneho poškodenia mozgu, traumatické poranenia miechy a periférneho nervu, ako aj štúdium neurogenézy v dospelom mozgu.

Kľúčové smery výskumu

Cieľom experimentálnych štúdií Neurobiologického ústavu je prehĺbenie poznatkov o molekulárnych mechanizmoch poškodenia nervového systému a jeho následnej regenerácie. Tento cieľ je dosahovaný prostredníctvom stimulácie endogénnej regeneračnej kapacity nervového systému a/alebo aplikácie farmakologických a nefarmakologických neuroprotektívnych prístupov.

Schéma neurónovej regenerácie
Výskum je zameraný na pochopenie vývinových mechanizmov prebiehajúcich v centrálnom nervovom systéme (CNS) a možností ich využitia pri modulovaní procesov prebiehajúcich v patologicky pozmenenom tkanive miechy.

V rámci výskumu sa ústav zaoberá fundamentálnymi procesmi, ako je neurogenéza a gliogenéza, a to na úrovni bunkovej proliferácie, diferenciácie či apoptózy. Popri zameraní sa na vývin jednotlivých bunkových typov je kladený dôraz aj na väčšie celky, ako sú komponenty komorového systému, glymfatický systém a angiogenéza.

Významné projekty a aktivity

Neurobiologický ústav sa aktívne zapája do riešenia domácich aj medzinárodných projektov, ktoré prispievajú k rozvoju poznania v oblasti neurovied. Medzi dlhodobo riešené témy patria:

  • Terapeutické účinky kondiciovaného média kmeňových buniek na reparáciu poškodeného tkaniva miechy.
  • Skúmanie postnatálnej neurogenézy vo vzťahu k neurodegeneráciam.
  • Úloha cGMP v modulácii bolesti a reflexnej aktivity v segmentoch miechy s rozdielnou expresiou syntázy oxidu dusnatého.
  • Analýza post-traumatických zápalových a regeneračných procesov pozdĺž rostro-kaudálnej osi miechy po podaní mazonchymových kmeňových buniek.
  • Vplyv inhibície angiogenézy na postnatálnu neurogenézu a migráciu buniek do poškodených oblastí mozgu.
  • Štúdium mechanizmov vzniku a možnosti regulácie procesov ischemickej tolerancie.
  • Molekulárne mechanizmy neuroprotekcie a ischemickej tolerancie.
  • Funkčné následky ovplyvnenia neurogenézy v čuchovom systéme potkana.
  • Vplyv elektromagnetickej radiácie na postnatálnu neurogenézu a neurodegeneráciu.
  • Úloha aquaporínov pri poranení miechy.
  • Regenerácia traumatickej lézie miechy pomocou implantácie dospelých kmeňových buniek.
  • Štúdium mechanizmov účinku opakovaného stresu pri ochrane nervových buniek mozgu a miechy po ischémii a následnej reperfúzii.
  • Úloha aktivovanej mikroglie/makrofágov v procese sekundárneho poškodenia bielej hmoty pri poranení CNS.
  • Endogénne a exogénne faktory regulácie neurogenézy v mozgu dospelého potkana.
  • Elektrofyziologické prejavy diferencujúcich sa multipotentných kmeňových buniek.

Schematické znázornenie neurogenézy v mozgu

Ústav sa tiež podieľa na projektoch zameraných na štúdium krvného obehu a jeho vplyvu na toleranciu mozgu po ischemických udalostiach, ako aj na analýzu proteómových zmien v ischemicky poškodenom tkanive mozgu. V oblasti biochémie a biofyziky sa výskum zameriava na štúdium konformačných a funkčných vlastností proteínov a enzýmov, modifikácií ich vlastností a vývoj nových vlastností proteínov/enzýmov metódami proteínových evolučných techník.

Technologické vybavenie a infraštruktúra

Pracovisko UPJŠ je vybavené dvomi špičkovými NMR prístrojmi (400 a 600 MHz NMR spektrometrami), ktoré slúžia ako regionálne centrum pre štúdium štruktúry a interakcií organických molekúl. Pre aplikácie v oblasti NMR štúdia metabolizmu a analýzy biomolekúl a potravín je potrebné jeho vybavenie doplniť vhodným hmotnostným spektrometrom.

Na Ústave fyzikálnych vied Prírodovedeckej fakulty UPJŠ v Košiciach prebieha riešenie projektu programu Horizont, MAGNIFY. Katedra jadrovej a subjadrovej fyziky Ústavu fyzikálnych vied PF UPJŠ v Košiciach organizuje medzinárodný projekt Masterclasses, ktorý sa uskutoční v priestoroch fakulty.

tags: #prirodovedecka #fakulta #upjs #kosice #neurobiologicky #ustav