Phosphorylated Histone 3 at Serine 10 Identifies Activated Spinal Neurons and Contributes to the Development of Tissue Injury-Associated Pain

Transcriptional changes in superficial spinal dorsal horn neurons (SSDHN) are essential in the development and maintenance of prolonged pain. Epigenetic mechanisms including post-translational mo difications in histones are pivotal in regulating transcription. Here, we report th at phosphorylation of serine 10 (S10) in histone 3 (H3) specifically occurs in a group of rat SSDHN following the activation of nociceptive primary sensory neurons by burn injury, capsaicin application or sustained electrical activation of nociceptive primary sensory nerve fibres. In contrast, brief thermal or mechanical nociceptive stimuli, which fail to induce tissue injury or inflammation, do not produce the same effect. Blocking N-methyl-D-aspartate receptors or activation of extracellular signa l-regulated kinases 1 and 2, or blocking or deleting the mitogen- and stress-activated kinases 1 and 2 (MSK1/2), which phosphorylate S10 in H3, inhibit up-regulation in phosphorylated S10 in H3 ( p - S10H3) as well as fos transcription, a down-stream effect of p -S10H3. Deleting MSK1/2 also inhibits the development of carrageenan-induced inflammatory heat hyperalgesia in mice. We propose that p -S10H3 is a novel marker for nociceptive processing in SSDHN with high relevance to transcriptional changes and the development of prolonged pain

A TRPV1 kapszaicin receptor által közvetített nocicepció és antinocicepció mechanizmusa és farmakológiai befolyásolása = Mechanism and pharmacology of nociception and antinociception mediated by TRPV1 capsaicin receptor

A TRPV1 kapszaicin receptor, mint forró ingerekkel és endogén/exogén fájdalomkeltő anyagokkal aktiválható kationcsatorna új perspektívákat nyitott a nocicepció, gyógyszerkutatás és az ion csatornák működésének vizsgálatában. TRPV1 receptorokat (human, patkány) valamint TRPV1 ellenes siRNS-t kifejező sejtvonalakat állítottunk elő. Ca2+ influx alapján megállapítottuk, hogy a lipid raft sphingomyelin, koleszterin és gangliozid összetevője, egyaránt fontos szerepet játszik a kationcsatorna működésében. Tisztáztuk a PKA és PKC enzimek szerepét nyugalmi és hiperalgéziás körülmények között. Az idegvégződéseken a Ca2+ influx alapján kiváltott P-anyag, CGRP és szomatosztatin in vitro felszabadulásával vizsgáltuk a TRPV aktiváció hatását. Kvantitatív bizonyítékok alapján kapszaicin és resiniferatoxin funkcionális gátlást vált ki neurotoxikus idegrostdegeneráció nélkül. A szenzoros neuropeptidek felszabadulását PACAP-38, endomorfin-1 és szomatosztatin 4 receptor agonista vegyület gátolta. Kimutattuk, hogy TRPV1 agonisták PACAP-38 felszabadulását is előidézik. Új módszert dolgoztunk ki nociceptív hőküszöb meghatározására, valamint thermális és sebészeti hiperalgézia állatkísérletes vizsgálatára. Ezek a módszerek a korábbi latencia mérésen alapuló módszereknél alkalmasabbak analgetikus hatású vegyületek tesztelésére, különösen forró ingerrel aktiálható idegvégződésre ható anyagok vizsgálatánál. | The TRPV1 capsaicin receptor as a noxious heat gated cation channel responding also to various endogenous/exogenous pain producing agents has opened new perspectives in drug research and studies on nociception and ion channels. We created new cell lines expressing hTRPV1 and rTRPV1 as well as siRNA TRPV1 knock-down cells. The important role of lipid raft constituents of cholesterol, sphingomyelin and gangliosides in TRPV1 gating was shown in cell lines and sensory neurons. The participation of PKA and PKC in TRPV1 function under basal and hyperalgesic conditions was differentiated. In vitro release of SP, CGRP and somatostatin evoked by TRPV1 activation showed evidence for functional desensitization without neurotoxic degeneration. The release of these sensory neuropeptides was inhibited by PACAP-38, endomorphin-1 and by a selective somatostatin-4 receptor agonist compound. TRPV1 agonists release also PACAP-38. New behavioural method for measuring nociceptive noxious heat threshold as well as thermal and surgical hyperalgesia in animal models were introduced. These methods, unlike the earlier ones based on latency measurements are more suitable for measuring antinociceptive effects, particularly when they act on heat-sensitive nociceptive nerve endings

Az elhízás és cukorbetegség kezelésére alkalmas új molekuláris targetek meghatározása és validálása = Identification and validation of novel molecular target for obesity and type 2 diabetes

A kutatási tervben megfogalmazott programunk elsődleges célja az volt, hogy korunk népbetegségének számító elhízás, metabolikus szindróma és 2-es típusú cukorbetegség kialakulásában szerepet játszó élettani és kórélettani mechanizmusokat feltárjuk, továbbá gyógyszerfejlesztési célpontokat azonosítsunk ezen betegségek megelőzésére és kezelésére. A program másodlagos célja, a cukorbetegek körében nagyon gyakori halálok, a szív és érrendszeri betegségek, elsősorban a szívritmuszavarok kialakulásának hátterében álló mechanizmusok tisztázása volt. Munkánk során különböző állatkísérletes modellekben, patkányokon és nyulakon vizsgáltuk: a CCK szerepét az atípusos antipsychoticumok szedése okozta súlygyarapodásra; a hyperinsulinaemia hatását a cardialis elektrofiziológiai paraméterekre. Új DPP-IV gátló vegyületeket terveztünk és szintetizáltunk, majd meghatároztuk hatásosságuk mértékét. Egy klinikai tanulmányban egészséges önkénteseken vizsgáltuk az egyszeri dózisban adott olanzapinnak (atípusos antipsychoticum), az étkezés kiváltotta CCK felszabadulásra gyakorolt hatását. Intézetünk izotóp laboratóriumában új radioimmunoassay (RIA) eljárásokat fejlesztettünk ki az OTKA támogatás segítségével a GLP-1, GIP, oxyntomodulin, thrittene és a corticosterone mérésére. | The primary objective of our proposed project was to explore the physiological and pharmacological basis of the development of obesity, insulin resistance and type-2 diabetes. The secondary objective of our research program was the investigation of the pathophysiological basis of the cardiac complication of the insulin resistance and diabetes. In this program: the role of CCK in the atypical antipsychotic-induced weight gain; the effect of hyperinsulinaemia on the cardiac electrophysiological parameters were investigated in different animal models using rats and rabbits. New chemical entities having DPP-IV blocking activity were designed and synthetized and their potencies were determined. In a clinical trial we investigated the possible role of a single dose of olanzapine, an atypical antipsychotic, on the meal-induced CCK release in healthy volunteers. Furthermore, new radioimmunoassay (RIA) methods were developed in our institute for the measurement of GLP-1, GIP, oxyntomodulin, thrittene and corticosterone with the support of OTKA

Spatial Distribution of the Cannabinoid Type 1 and Capsaicin Receptors May Contribute to the Complexity of Their Crosstalk

Angelika Varga has been supported by a European Union Marie Curie Intra-European Fellowship (254661), a Hungarian Social Renewal Operation Program (TÁMOP 4.1.2.E-13/1/KONV-2013-0010) and the Hungarian Brain Research program (KTIA_NAP_13-2-2014-0005) of the Hungarian Government. Agnes Jenes has been supported by a BJA/RCoA Project Grant. This work has also been supported, in part, by the BIOSS-2 Grant, Project A6.

A hiperkoleszterinemiához és az inzulin rezisztenciához társult iszkémiás szívbetegség kezelésének új farmakoterápiás stratégiái. Endogén kardioprotektív mechanizmusok farmakológiai kihasználása = Novel pharmacotherapeutic strategies of ishaemic heart disease associated with hypercholesterolaemia and insulin resistance. Pharmacological exploitation of endogenous cardioproctective mechanisms

A kutatás során fény derült arra, hogy az insulin rezisztenciához társult iszkémiás szívbetegség farmakoterápiája során egy újonnan felismert endogén insulin érzékenyítő mechanizmus, a HISS (hepatic insulin sensitizing substance) mechanizmus igen fontos lehet. Felderítettük, hogy ez a mechanizmus NO donorokkal és ciklikus GMP foszfodiészteráz gátlókkal a terápia számára kiaknázható. Bizonyítottuk azt is, hogy az említett gyógyszercsoportok különböző tagjai alacsonyabb dózisban képesek insulin érzékenyítő hatást elérni, mint ''klasszikus'' indikációikban (hypertonia, congestív szívelégtelenség, iszkémiás szívbetegség. Az eredmények alapján gyógyszerfejlesztési folyamatok indultak meg. | The resuts achieved revealed the potential of a novel endogenous insulin sensitizing mechanism, the HISS process: hepatic insulin sensitizing substance mechanism) in treatment and prevention of cardiovascular disease underpinned by the insulin resistance syndrome. Our findings provided evidence for the use of cyclic GMP phosphodiesterase inhibitors and nitric oxide donors as tools for pharmacological exploitation of this mechanism. Moreover, it has also benn shown that drugs in these groups acieve insulin sensitization at doses much lower than those necessary to produce effects in theis ''classical'' indications such as sustained arterial hypertension, congestive heart failure and ischaemic heart disease. The resulds obtained promoted two drug development pharmaceutical projects