A humán és a patkány húgyhólyag purinerg és kolinerg jelátviteli útvonalainak szerepe a hólyagkontrakció szabályozásában = Cholinergic and purinergic signalisation of the regulation of micturition in human and rat urinary bladders

Összefoglalva elmondhatjuk, hogy az atropin jobban gátolja mind a spontán hólyagkontrakciókat, mind a téringerléssel kiváltott választ idősebb patkányok húgyhólyagjában. Ráadásul a hólyagcsúcs atropinérzékenysége fokozottabban csökken az életkor előrehaladásakor. Ezzel párhuzamosan a carbachol stimuláló hatása hasonló életkor és hólyagterület függést mutat. Az alfa-beta-metil ATP hatásának életkorfüggése alternál az előzőekkel, ami a purinerg jelátvitel jelentőségének fokozódását mutatja az idősebb állatokban. A bemutatott kísérletek klinikai jelentősége kettős. Egyrészt az adatok alapján úgy tűnik, hogy a húgyhólyag telődés és ürülés szabályozásának klasszikus leírását felül kell vizsgálnunk. Másrészt a 2-3 hetes patkány húgyhólyag az un. „túlstimulált” hólyag (overactive bladder) kórképét mutatja. Ennek következtében a patkány hólyag szabályozási folyamatainak feltérképezése, mint állatmodell, alapvető jelentőségű lehet az emberekben kialakuló „túlstimulált” hólyag mechanizmusának megismerésében és terápiájának továbbfejlesztésében. | In summary, we can say that the atropine has more inhibitory effect both spontaneous and evoked bladder contractions in aged rats. The atropine sensitivity of the urinary bladder’s dome is greater decreases in aged animals. In parallel, the stimulatory effect of carbachol shows similar age and bladder area dependence. The age dependence of the alpha-beta-methylene ATP’s effect shows opposite tendency, which means that the purinergic signaling more significant in the older animals. The clinical significance of the presented experiments is double. First, based on the presented data the classic description of the regulation of filling and emptying of the bladder should be re-examined. On the other hand, the 2-3 weeks old rat urinary bladder shows the picture of overactive bladder. As a result, the mapping of rat bladder regulatory processes, such as animal model, may be essential for us to understand the mechanism of “overactive"" bladder and for the further development of therapy

Hyperthermia versus oncothermia: Cellular effects in complementary cancer therapy

Hyperthermia means overheating of the living object completely or partly. Hyperthermia, the procedure of raising the temperature of a part of or the whole body above normal for a defined period of time, is applied alone or as an adjunctive with various established cancer treatment modalities such as radiotherapy and chemotherapy. However, hyperthermia is not generally accepted as conventional therapy. The problem is its controversial performance. The controversy is originated from the complications of the deep heating and the focusing of the heat effect. The idea of oncothermia solves the selective deep action on nearly cellular resolution. We would like to demonstrate the force and perspectives of oncothermia, as a highly specialized hyperthermia in clinical oncology. Our aim is to prove the ability of oncothermia to be a candidate to become a widely accepted modality of the standard cancer care. We would like to show the proofs and the challenges of the hyperthermia and oncothermia applications to provide the presently available data and summarize the knowledge in the topic. Like many early stage therapies, oncothermia lacks adequate treatment experience and long-range, comprehensive statistics that can help us optimize its use for all indications. © 2013 Gabriella Hegyi et al

Izomsejtek intracelluláris kalciumraktárainak szerepe a kalciumhomeosztázis szabályozásában fiziológiás és kóros körülmények között = The role of intracellular calcium stores in the regulation of calcium homeostasis in muscle cells under physiological and pathological conditions

Vizsgáltuk a vázizom Ca2+-homeosztázisának szabályozásában részt vevő Trisk 95 (a triadin 95 kDa molekulasúlyú izoformája) fehérje szerepét. Liposzóma és adenovírus mediált overexpressziót, valamint RNS interferencia módszert alkalmaztunk a Trisk 95 fehérje expressziójának módosítására. A stabil overexpresszió csökkentette az elemi Ca2+ események amplitúdóját, frekvenciáját és a depolarizáció által kiváltott Ca2+-tranzienseket. Az endogén triadin expresszió shRNS-sel történő gátlása követően a sejteken a koffeinnel kiváltott Ca2+-tranziensek csökkentek, ugyanakkor az elemi Ca2+-felszabadulási események jelentősen nagyobb gyakoriságot mutattak. Így feltételezhető, hogy a Trisk 95 fehérje negatívan szabályozza a rianodin receptor működését, csökkentve a lokalizált, elemi Ca2+-felszabadulási eseményeket, valamint a globális Ca2+-tranzienseket vázizomtenyészetekben. Tanulmányoztuk a szívinfarktust követő vázizomgyengeséget okozó folyamatok hátterét állatmodellen. A posztinfarktusos állatokból származó izomrostokban csökkent a Ca2+ felszabadulás elemi eseményeinek amplitúdója, amivel szinkron megnőtt a hosszuk és a komplexitásuk, utalva a szarkoplazmatikus retikulum (SR) kalcium telítettségének csökkenésére, valamint a rianodin receptor és a SR membrán kapcsolatának megváltozására utal a csatorna vezetőképességének növekedése. Eredményeink alátámasztják a Ca2+-homeosztázisban szerepet játszó fehérjék gén- és sejtszintű szabályozásának módosulását szívinfarktust követően. | We studied how the overexpression or the interference with the expression of Trisk 95 (95 kDa triadin) would affect Ca2+ homeostasis of the skeletal muscle cell. Liposome or adenovirus-mediated Trisk 95 overexpression and shRNA interference with triadin translation were used to modify the level of the protein. Stable overexpression in C2C12 cells significantly decreased the amplitude and frequency of Ca2+ sparks, the frequency of embers and the depolarisation-evoked Ca2+-transients. On primary cultures of rat skeletal muscle cells transfection with specific shRNA sequence the caffeine-evoked Ca2+-transients were reduced and elementary calcium release events appeared with higher frequency. These results suggest that Trisk 95 negatively regulates ryanodine receptor (RyR) function by suppressing localized Ca2+-release events and global Ca2+- signals in cultured muscle cells. To understand the weakness of skeletal muscles after chronic heart failure excitation-contraction coupling of rats that underwent a left anterior coronary artery occlusion were studied. Calcium release from the sarcoplasmic reticulum was considerably suppressed. Elementary calcium release events showed altered morphology Isolated ryanodine receptors displayed an unusual rectification with increased single channel conductance. These data shows decreased number of channels that open during a calcium release event and altered RyR function thus calcium release is suppressed following a myocardial infarction

Funkcionális élelmiszerek piaci helyzetének vizsgálata = Market analysis of functional foods

A kutatás keretében a funkcionális élelmiszerek marketinglehetőségeinek elemzését tűztük ki célul. A kutatás során elsőként szekunder piackutatási módszereket alkalmaztuk, amelynek keretein belül a témakört átfogó hazai és nemzetközi szakirodalom feldolgozására fordítottunk figyelmet: A primer piackutatás során a fogyasztók attitűdjeinek és preferenciáinak felmérésére fókuszcsoportos-elemzéseket végeztünk egészségtudatos és tradicionális fogyasztók körében, valamint nagymintás kérdőíves felmérés keretében 1000 fogyasztót kérdeztünk meg a funkcionális élelmiszerekkel és az életmóddal kapcsolatos szokásokról és attitűdökről. A primer vizsgálatok bizonyították, hogy a többség érdeklődik az egészséges táplálkozás lehetőségei iránt. Képesnek tartják magukat saját egészségi állapotuk irányítására, ugyanakkor nagyon kevesen tesznek konkrét lépéseket. A keresleti oldal feltárása mellett a kínálati oldal elemzését is elvégeztük. Ennek keretében 15 szakmai mélyinterjút bonyolítottunk le a funkcionális élelmiszereket jól ismerő kiemelkedő szakemberrel, valamint termékelőállító és kereskedelmi vállalatok vezetőivel. A megkérdezettek véleménye szerint Magyarországon kifejezetten alacsony az egészségtudatos fogyasztók részaránya, a következő időszakban viszont növekedést remélnek. Ha érzékelhetően növekedne az egészségtudatos fogyasztók aránya, akkor a gyártók is „rákényszerülnek” az egészségvédő élelmiszerek előállítására. | In this research we set the analysis of the marketing opportunities of functional foods as an aim. In the course of the research we applied secondary market research methods, in which we paid attention to the processing of the broad domestic and international literature about the topic. In the course of the primary market research we carried out focus group discussions among health-conscious and traditional consumers to survey their attitudes and preferences, and asked 1000 consumers about habits and attitudes relating functional foods and lifestyle in the framework of a big sample questionnaire survey. Primary researches proved that the majority are interested in the possibilities of healthy nutrition. They consider themselves to be able to control their own health conditions, very few people take actual steps, however. Besides exploring the demand, we also carried out analysis about the supply. Within this we made 15 professional deep interviewes with outstanding specialists having a great deal of knowledge on functional foods and with leaders of producer and trade companies. According to the respondents the proportion of health-conscious consumers is extremely low in Hungary, they hope growth in the next period, however. If the rate of health-conscious consumers increased to a greater extent, then the manufacturers would also have to produce more health-protective food products

A triadin szerepe a szarkoplazmatikus retikulumból történő kalcium-felszabadulás folyamatában harántcsíkolt izmon = The role of surface membrane and sarcoplasmic reticular proteins in acquired and hereditary muscle disorders

A szarkoplazmatikus retikulum (SR) kalcium csatornája (RyR) több fehérjével is kölcsönhatásban áll. Ide tartozik a 95 kDa-os molekulasúlyú triadint (Trisk 95), melynek alternatív splicingjával többféle molekulasúlyú izoformája jöhet létre. A Trisk 95 funkciójának felderítésére létrehozott triadin knockout (KO) egerek izmai gyengébbek és a kalciumhomeosztázisban résztvevő fehérjék expressziós szintje változott. Eredményeink szerint a triadin hiánya izom myopathiához vezethet és az általunk létrehozott állatmodellel ez jól tanulmányozható. A Trisk 95 további szerepét C2C12 izomsejteken és primer vázizomtenyészeteken tanulmányoztuk. A fehérje stabil overexpressziója csökkentette az elemi kalcium felszabadulási események (ECRE) amplitúdóját és frekvenciáját, és a depolarizáció által kiváltott Ca2+-tranzienseket. Ugyanakkor az endogén triadinexpresszió shRNS-sel történő gátlása után az ECRE-k jelentősen gyakoribbak voltak. Így feltételezhető, hogy a Trisk 95 fehérje negatívan szabályozza a RyR működését. A 32 kDa-os molekulasúlyú triadint (Trisk 32) L6.G8 myoblastokban termeltettük túl. A transzfekció nem befolyásolta a sejtek életképességét, ugyanakkor a sejtek proliferációs képessége lecsökkent. Kimutattuk a Trisk 32 és az IP3R kolokalizációját és közvetlen fizikai kapcsolatát. Funkcionális kapcsolatukat is bizonyítottuk, mivel a Trisk 32 overexpressziója szignifikánsan nagyobb amplitúdójú és felszálló meredekségű Ca2+-tranzienseket eredményezett az IP3 útvonalon keresztül. | The calcium release channel (ryanodine receptor, RyR) of the sarcoplasmic reticulum (SR) is associated with different proteins. One of them is the 95 kDa molecular weight triadin (Trisk 95) which has various isoforms with different molecular weights, all of them are splice variants of the same gene. To explore the function of Trisk 95 we generated a triadin knockout (KO) mouse which is characterized by a weaker skeletal muscle force than the control animals. Also, in case of the KO animals, the expression levels of the proteins which play role in calcium homeostasis, was changed. These results indicate that the lack of triadin can cause muscle myopathy and our animal model is suitable to investigate it. To further study the role of Trisk 95, the protein was investigated in C2C12 skeletal muscle cells and in primary skeletal muscle cultures. The constant overexpression of the protein decreased the amplitude and frequency of the elementary calcium release events (ECRE). Furthermore, the silencing of endogenous triadin expression with shRNA led to more frequent ECREs. These results suggest that Trisk 95 is a negative regulator of RyR function. Finally the 32 kDa molecular weight triadin (Trisk 32) was overexpressed in L6.G8 myoblasts. We showed the colocalization and direct physical interaction of Trisk 32 and IP3 receptor. Their functional interaction was also proved as the overexpression of Trisk 32 caused greater Ca2+-transients

A transzmembrán jelátvitel integrált szabályozása: Ca2+-, K+-csatornák és interleukin-receptorok közötti interakciók = An integrated regulation of transmembrane signalling: interactions between Ca2+, K+ channels and interleukin receptors

Projektünk célkitűzése a transzmembrán jelátvitelben résztvevő egyes receptorok és ioncsatornák működésének multidiszciplináris megközelítése volt. Kimutattuk a TASK-3 K+-csatorna expresszióját és döntően mitokondriális lokalizációját melanoma malignum, ill. malignus transzformációt nem mutató sejteken egyaránt. Jellemeztük a dendritikus sejtek (DS) érése és ioncsatorna expressziója közötti kapcsolatot. Feltártuk, hogy az elsődleges Ca2+ jelátviteli utat a CRAC csatornák biztosítják, függetlenül a DS-ek differenciáltsági fokától. Tanulmányoztuk az ic. Ca2+ homeosztázis és a purinerg jelátvitel kapcsolatát ingerlékeny és nem-ingerlékeny sejteken és karakterizáltuk a folyamatban szerepet játszó purinoreceptorok típusát. Kimutattuk, hogy az SR-ban kifejeződő Trisk 95 fehérje negatívan szabályozza a RyR funkcióját; így mind a lokális, mind pedig a globális Ca2+-jelek kialakulását gátolja. Rámutattunk, hogy a közös gamma receptorcsaládba tartozó IL-2/15 és -9 receptorok sejtfelszíni szerveződését feltehetően azonos rendező elvek alakítják ki. Tanulmányoztuk a T sejtek membránpotenciálját meghatározó Kv1.3 K+-csatorna immunszinapszis-beli lokalizációjának funkcionális következményeit. Kidolgoztunk egy újfajta FRET mérési módszert, amivel az IL-2 útvonal által aktivált transzkripciós faktorok konformációját határoztuk meg. Eredményeink hozzásegítenek a T-sejtes immunválasz mechanizmusának megértéséhez. | The main aim of our project was to characterize selected receptors and ion channels in transmembrane signaling processes using a multidisciplinary approach. We detected expression and mainly mitochondrial localization of TASK-3 K+-channels both in malignant melanomas and benign melanocytes. We described the relationship between maturation and ion channel expression in dendritic cells (DCs). We showed that the primary Ca2+ signaling pathway is mediated by CRAC channels, independent of the degree of maturation. We studied the connection between Ca2+ homeostasis and purinerg signaling in excitable and non-excitable cells, and characterized the type of purinerg receptors involved in this process. We demonstrated that the Trisk 95 protein expressed in the SR negatively regulates RYR function; thus it inhibits the generation of both local and global Ca2+ signals. We revealed that the cell surface organization of the members of the common gamma chain family, IL-2/15 and 9 receptors, is probably organized by the same general principles. We studied the functional consequences of the localization of Kv1.3 K+ channels in the immune synapse. We elaborated a new FRET method, by which we described the conformation of transcription factors induced by the IL-2 pathway. Our results contribute to understanding the mechanism of T cell mediated immune responses

Antiaritmiás és proaritmiás mechanizmusok elemzése = Analysis of antiarrhythmic and proarrhythmic mechanism

Szívizomsejtben a K+-áramok antiaritmiás ''repolarizációs tartalékot'' tartanak fenn: Az IKr, IKs és IK1 akár egyikének gátlása súlyos proaritmiás repolarizáció megnyúlást okoz és letális kamrafibrillációhoz vezethet. - Alloxán-diabeteses kutyán az Ito és IKs csökkenése ugyanilyen hatású, amit a Kv4.3 és Mink csatorna fehérje expresszió egyidejű gátoltsága kisér. - Szívbillyentyű átültetés céljából használt, egészséges donor szivekből izolált humán kamrai miocitákon az IKs csökkenése szintén növeli a proaritmia és a hirtelen szívhalál rizikóját. - A K+-csatorna alegység expresszió mértékének sorrendje: KvLQT1 és ERG1-nél: ember>nyúl>tengerimalad, Mink-nél: tengerimalac>ember>nyúl. - Az INa+/Ca2+ csereáram gátlása kutyán antiaritmiás hatású, csökkenti az utódepolarizációt és a triggerelt aktivitást. - A leghatékonyabb új antiaritmikumok ''többszörös (tedisamil) ill. ''hibrid'' (azimilid, terikalant) ioncsatorna-gátlók. A pitvarszelektiv antiaritmiás szerek hatásmódja: az IKAch, IKur és IK1 izolált blokkolása. - A prekondicionálás antiaritmiás hatásában kutyán a NO trigger és mediátor, prosztaciklin- és szabadgyök-képződés viszont nem vesz részt ebben. | In the myocardial cell, there is a 'repolarization reserve' maintained by K+ currents: inhibition any of the IKr, IKs and IK1 results in severe proarrhythmic prolongation of repolarization and may cause lethal ventricular fibrillation. - The decrease of IKs and also Ito exhibits the same effect in alloxan-diabetic dogs which is accompanied by concomitant retardation of the expression of the K+ channel proteins Kv4.3 and Mink. - In undiseased human ventricular myocites obtained from donors for valve transplant surgery diminution of IKs also increases the risk of proarrhythmia and suddenc cardiac death. The extent of the order of expression of K+ channel subunits: human>rabbit>guinea pig with KvLQT1 and ERG1, and guinea pig>human>rabbit with Mink. - Inhibition of the INa+/Ca2+ exchange current is antiarrhythmic in dogs; it decreases the afterdepolarization and triggered activity. - The most efficacious new antiarrhythmics are ''multiple'' (tedisamil) or 'hybrid' (azimilid, terikalant) ion-channel blockers. - The mode of action of atrial-selective antiarrhythmics: isolated block of IKAch or IKur or IKs. - In the antiarrhythmic action of preconditioning in dogs nitrogen oxide acts as trigger and mediator, whereas formation of prostacyclin and free radicals are not involved in this effect