H+ és HCO3- transzporterek szabályozása humán pancreas ductus sejtekben = Regulation of H+ and HCO3-Transporters in Human Pancreatic Duct Cells

A pancreas nedvben található HCO3- ionok kiválasztásáért a pancreas ductus sejtek felelősek. Jelen pályázatban célul tűztük ki, hogy molekuláris biológiai, transzdukciós és mikrofluorescens technikák felhasználásával megértsük a HCO3- szekréció szabályozását humán pancreas ductus (CFPAC-1) sejtekben. Eredményeink a következőkben foglalhatóak össze: (1) Sikerül Szegeden beállítottunk egy humán polarizált pancreas ductus sejt modellrendszert, melyet egy korábbi Wellcome Trust ösztöndíj keretén belül a Newcastle-i Egyetemen fejlesztettünk ki (2003-5). (2) Meghatároztuk a ducts sejtek sav és bázis transzportereinek molekuláris identitását. (3) A cisztás fibrózis transzmembrán konduktancia regulátor Cl- csatorna (CFTR) az SLC26 és SLC4 anion transzporterek és a Na+/H+ cserélők (NHEk) működésére is hatással van. (4) Bebizonyítottuk, hogy az apikális anion csere az SLC26A6 transzporter által mediált. (5) A bazolaterális anion csere az SLC4A2 transzporter által mediált, az apikális Na+/H+ csere független a NHE2 és NHE3 transzporterektől. (6) Stimulált szekréció során nem változik a SLC4A2 és az apikális NHE aktivitás. (7) A kis dózisú kenodezoxikolsav a CFTR Cl- transzportjától függetlenül stimulálja az apikális Cl-/HCO3- cserét. Vizsgálataink eredményei nagymértékben hozzájárulnak a HCO3- szekréció szabályozásának megértéséhez a beteg (cisztás fibrózis) és vad-típusú CFTR-ral transzduktált pancreas ductalis epitheliumban. | Pancreatic duct cells secrete the HCO3- ions found in pancreatic juice. The overall aim of the project was to understand how HCO3- secretion is regulated in human pancreatic duct (CFPAC-1) cells using molecular biology, transduction and microfluorescence techniques. Our results can be summarized as follows: (1) We set up a human pancreatic duct cell model system in Szeged that was originally developed at the University of Newcastle during my Wellcome Trust Fellowship (2003-5). (2) We determined the molecular identities of acid and base transporters in duct cells. (3) The cystic fibrosis transmembrane conductance regulator Cl- channel (CFTR) regulates the activities of SLC26 and SLC4 (previously AE) families of anion transporters and Na+/H+ exchangers (NHEs). (4) We?ve demonstrated that apical anion exchange in the duct cell is mediated by SCL26A6. (5) Basolateral anion exchange is mediated by SLC4A2 (previously AE2), apical Na+/H+ exchange is independent of NHE2 and NHE3. (6) The activities of SLC4A2 and apical NHE transporters are not influenced by stimulated secretion. (7) Small doses of chenodeoxycholate stimulate apical Cl-/HCO3- activity independently of CFTR?s transport of Cl-. Taken together, this project lead to an improved understanding of HCO3- secretory mechanisms in the diseased (cystic fibrosis) and corrected (with wild-type CFTR) pancreatic ductal epithelium

Perifériás markerek jelentősége Alzheimer-kór diagnózisában és terápiájában = Peripheral markers in the diagnosis and the therapy of Alzheimer`s disease

A legjelentősebb neurokémiai abnormalitás az Alzheimer-kórban (AK) a központi idegrendszer kolinerg rendszerének csökkent működése, de feltehetőleg a perifériás szövetek is érintettek lehetnek. Ezért meghatározzuk az acetilkolinészteráz (AChE) és molekuláris formáinak aktivitását eritrocitákban, trombocitákban és limfocitákban AK-os és egészséges idős egyedekben. A vér alakos elemei 3 molekuláris formát tartalmaznak: a globuláris dimer (G2), tetramer (G4) és asszimetrikus (A12) formát. A G1 forma nem volt jelen a vizsgált mintákban. A limfocitákban és a trombicitákban a legnagyobb mennyiségben a G2-es forma mutatható ki (az összmennyiség 80%-a). A G4-es és az A12 forma megoszlása kb egyenlő arányú volt. Szignifikáns különbséget mutattunk ki a két csoportban az A12 formák %-kos megoszlásánál. Nevezetesen a kontroll csoporthoz viszonyítva az AK-ban az A12-es forma mennyisége a limfocitákban 148%-ra, a trombocitákban 161%-ra nőtt. Elvégeztük a 2 csoport limfocitáinak DNS-ából az apolipoprotein E (ApoE) és a butirilkolinészteráz K (BCHE-K) variáns alléljeinek tipizálását polimeráz lánc reakcióval. Megállapítottuk, hogy, az ApoE4 allél szinifikánsan nagyobb frekvenciával fordul elő a magyar AK-os populációban a kontrollhoz képest. BUCHE-K-nál ilyen különbséget nem mutatható ki. Eredményeink, feltételezéseink szerint, hozzájárulhatnak az AK korai diagnózisának megállapítására. | The most pronounced neurochemical abnormality in Alzheimer's disease (AD) is cholinergic dysfunction in the central nervous system. Peripheral tissues may also be affected, however, including blood. The present study undertook to determine the activity of acetylcholinesterase (AChE) and its molecular forms in erythrocytes, lymphocytes and platelets of normal elderly subjects and probable AD cases. These samples contained dimeric (G2), tetrameric (G4) and asymmetric (A12) AChE forms, but no monomeric enzyme. In both lymphocytes and platelets, the major AChE molecular form was G2 (approximately 80%), with G4 and A12 forms accounting for nearly equal portions of the remainder. Total AChE activities were similar in the control and AD samples (from patients with mild and moderately severe cognitive deficiency). However, the groups differed significantly in the proportion of certain AChE molecular forms. Thus, as compared with controls, the amount of A12 AChE in the AD samples was increased 148% and 161% in lymphocytes and platelets, respectively. Genotyping for apolipoprotein E (ApoE) and the butyrylcholinesterase K (BCHE-K) variant, carried out using the polymerase chain reaction, showed that AD patients carried the ApoE4 allele at a significantly higher frequency than the controls. On the other hand there were no significant group differences in the occurrence of the BCHE-K variant and no synergism between ApoE alleles and the BCHE-K variant in our Hungarian AD population

Gyógyszeres terápia által indukált amyloid prekurzor protein metabolizmus és amyloid képződés változásának vizsgálata in vitro és in vivo = In vitro and in vivo study of the changes of amyloid precursor protein metabolism and amyloid formation induced by medicinal treatment

.Alzheimer-kórban (AK) a neuronális degeneráció kialakulásáért a szenilis plakkokban lerakódó amyloidot beta peptidet (A beta) teszik felelőssé. Az A beta képződés az amyloid prekurzor protein (APP) kóros hasítása miatt jön létre. Munkánk során különböző pszichofarmakonok, antidepresszánsok, addiktív szerek, anesztetikumok APP metabolizmusban betöltött szerepét vizsgáltuk. Kísérleteinket in vitro primér neuron tenyészeten és/vagy in vivo patkányok akut ill krónikus kezelését követően végeztük. Mind a típusos, mind az atípusos antipszichotikumok AK-ban történő alkalmazása relative biztonságosnak tekinthető az APP metabolizmus szempontjából. Az antidepresszánsok jótékony hatása valószínűsíthető az AK terápiában. Az anesztetikumok jelentősen nem változtatták meg a corticalis APP protein és mRNS szinteket. A propofol, thiopentan, diazepam és midazolam nem fokozza az APP mennyiségét, így nem növeli az AK kialakulásának valószínűségét. Krónikus MDMA kezelés növeli a patkány corticalis APP mRNS és BACE szinteket. Ezen eredményeink felvetik a lehetőségét annak, hogy a drog abúzusnak szerepe lehet az idegsejt degeneráció létrejöttében. Mivel a cholesterol anyagcsere és az A beta kialakulás között szoros összefüggés áll fenn, vizsgáltuk a magas cholesterol diéta, a human apo-B 100 és biglycan gén overexpresszió hatását is az APP metabolizmusra. Vizsgálataink szerint ezen atherogén faktorok különbözőképpen hatnak az APP anyagcserére, és szerepük lehet az AK patogenezisében. | In Alzheimer's disease (AD), the amyloid beta peptide (A beta) depositing in senile plaques may be responsible for the neuronal degeneration. The A beta production is derived from the pathological cleavage of amyloid precursor protein (APP). For this reason, the impact of psychopharmacons, antidepressants, addictive drugs and anesthetics was investigated. In vitro or in vivo data were obtained from experiments on primary neuronal cultures or after acute or chronic treatment of rats. Both typical and atypical antipsychotics are considered to be relatively safe with respect to APP metabolism. Antidepressants are able to interfere with the APP processing, this medication might be beneficial in AD therapy. The applied anesthetics did not change cortical APP protein and mRNA concentration considerably. Results indicate that the impact of propofol, thiopental, diazepam and midazolam is negligible with regard to APP processing. Chronic MDMA treatment increases APP mRNA and BACE protein levels in the rat brain. These results point to new routes whereby abuse of this recreational drug can cause degeneration in neuronal cell. Since there is a link between the cholesterol metabolism and A beta deposition, the high-cholesterol diet and the individual or combined overexpression of the human apoB-100 and biglycan genes were also examined. These atherogenic factors could exert different effects on the processing of APP and may participate in the pathogenesis of AD

A gátló működés útjainak- és mechanizmusainak vizsgálata a pankreász vezeték sejtekben = Inhibitory pathways and mechanisms of the pancreatic ductal epithelium.

A 4 éves pályázatunkban célúl tűztük ki, hogy azonosítsuk az intracelluláris szignalizációs mechanizmusokat, gátló utakat, melyek szerepet játszanak az SP szekréciót gátló hatásának kifejtésében. Vizsgálataink alapján megállapíthatjuk, hogy a PDBu gátolta a basal HCO3- szekréciót, ezáltal mimikálja az SP hatását. Másrészről a PDBu blokkolta a secretin által stimulált szekréciót is. Kontrollként megvizsgáltuk a PDBu inaktív formáját a PDD-t. Tekintettel arra, hogy az inaktív forma hatástalan volt megállapíthatjuk, hogy a PKC aktiváció utánozza az SP hatását, így valószínűsíthető a PKC szerepe az SP gátló hatásának kifejtésében. Másrészről, nagy dózisú PKC inhibitor (BIS) alkalmazásával csökkent az SP gátló hatása. Korábbi felvetéseinket folytatva immunhisztokémiai vizsgálattal igazoltuk, hogy a pancreas ductalis sejtjei körül található idegvégződésekben található SP. A luminális perfúzió során azt is igazoltuk, hogy a SP direktben gátolja a luminalis oldalon elhelyezkedő Cl-HCO3- exchanger működését. Az élettani jellegű kísérleteink mellett szintén vizsgáljuk a HCO3- szekréciót kóros körülmények (pancreatitisben) között. Ezek előkísérleteit már elvégeztük, megállapítottuk, hogy pancreatitisben kb. 4-5x-es hypersecretio van, mely valószínűleg ductalis eredetű (alacsony proteintartalmú a szekrétum). A pályázat során több rangos nemzetközi folyóiratban is publikáltuk eredményeinket, összességében minden szempontból teljesítettük a pályázatban foglalt célkitűzéseket. | In this 4-year project our aim was to characterize the inhibitory pathways of pancreatic ductal bicarbonate secretion. Here we show that SP is present in periductal nerves within the guinea-pig pancreas; that protein kinase C (PKC) mediates the effect of SP, and that SP inhibits an anion exchanger on the luminal membrane of the duct cell. Secretin (10 nM) stimulated HCO3- secretion by sealed, non-perfused, ducts about 3 fold and this effect was totally inhibited by SP (20 nM). Phorbol 12, 13-dibutyrate (100 nM), an activator of PKC, reduced basal HCO3- secretion by about 40%, and totally blocked secretin-stimulated secretion. In addition, bisindolylmaleimide I (1 nM to 1 ?M), an inhibitor of PKC, relieved the inhibitory effect of SP on secretin-stimulated HCO3- secretion and also reversed the inhibitory effect of PDBu. In microperfused ducts, luminal H2DIDS (0.5 mM) caused intracellular pH to alkalinise and, like SP, inhibited basal and secretin-stimulated HCO3- secretion. SP did not inhibit secretion further when H2DIDS was present in the lumen, suggesting that SP and H2DIDS both inhibit the activity of an anion exchanger on the luminal membrane of the duct cell