Rövid bemutatkozás
Kutatásaink célkitűzése a vérkeringési rendszer molekuláris szabályozási mechanizmusainak integratív (szubcelluláris, sejt-, szövet- és szervezet szintű) vizsgálata. Ennek során egyszerre törekszünk az élettani folyamatok részletes megismerésére és a működésükben beálló zavarok feltárására egyes kórállapotokban (pl. diszlipidémia, diabetes, agyi trauma és stroke). Vizsgálatainkban egyaránt alkalmazunk modern farmakológiai és gén-manipulációs technikákat azzal a céllal, hogy a szabályozási folyamatok normális és kóros működését feltárva elméleti alapot szolgáltassunk a fent említett kórképekben tapasztalható vérkeringési zavarok új terápiás lehetőségeinek kidolgozására.
Munkatársak
Laboratóriumvezető: Dr. Benyó Zoltán, PhD, DSc; egyetemi tanár
Dr. Sándor Péter, PhD, DSc; ny. egyetemi tanár
Dr. Ruisanchez Éva, tanársegéd
Hricisák László, biológus
Dr. Iring András, PhD-hallgató
Nagy Zoltánné, asszisztens
Dancs Péter Tibor, orvostanhallgató
Dér Bálint orvostanhallgató
Korda Dávid Ádám, orvostanhallgató
Móré Dorottya orvostanhallgató
Polycarpou Andreas, orvostanhallgató
Daniel Safar, orvostanhallgató
Straky Zsuzsa, orvostanhallgató
Kutatási témák
Azok a vaszkuláris szabályozó mechanizmusok, melyek élettani körülmények között megfelelően biztosítják a normális szöveti perfúziót, patológiás állapotokban rendkívül komplex változásokon mennek keresztül. Kutatásaink célja a fiziológiás szabályozási mechanizmusok megértése, valamint kórélettani körülmények között bekövetkező változásaik minél részletesebb feltérképezése. E témakörön belül az alábbi specifikus kérdéseket vizsgáljuk:
Lizofoszfolipid mediátorok szerepe az értónus szabályozásában:
Az utóbbi évtizedben rohamosan szaporodtak ismereteink a foszfolipidekből képződő biológiai mediátorok közül a szfingozin-1-foszfát (S1P) és a lizofoszfatidsav (LPA) élettani és kórélettani szerepéről. E mediátorok több receptora is megtalálható az endotheliumban ill. az érsimaizomban és úgy tűnik, hogy jelentős szerepet játszanak különböző élettani és orvosi szempontból egyaránt fontos érfunkció (értónus, permeabilitás, érképződés, simaizom-proliferáció, stb.) szabályozásában. Ezek közül elsősorban az értónusra gyakorolt hatásokat és az őket közvetítő intracelluláris jelátviteli folyamatokat vizsgáljuk.
A thromboxán-receptorok jelátviteli mechanizmusai érsimaizomban:
A thromboxán A2 (TXA2) a vérkeringési rendszer és ezen belül is az agyi érrendszer egyik legpotensebb vazokonstriktor mediátora. A TXA2 simaizom-hatásait G-fehérjéhez kapcsolt sejtfelszíni receptorok közvetítik. Mivel a TXA2 igen erős, tónusos kontrakciót képes kiváltani az agyi ereken, feltételezhető, hogy szerepet játszik az agyi vazospazmus kialakulásában szubaracnoideális vérzés, iszkémiás stroke vagy agyi trauma után. Kutatásainkban azt vizsgáljuk a szisztémás és az agyi erek simaizomzatában, hogy milyen jelátviteli folyamatok közvetítik a TXA2 hatásait fiziológiás körülmények között, és hogyan változnak meg e mechanizmusok az előbbiekben felsorolt kórállapotokban.
Vaszkuláris tényezők szerepe az agyi traumát követő késői idegsejt-károsodás kialakulásában:
Jól ismert jelenség, hogy agyi traumát követően akár még hetekig is folyamatosan nőhet az elhalt idegsejtek száma és ezzel együtt a trauma okozta neurológiai deficit. E másodlagos lézió kialakulásában az agyi érrendszer diszfunkciója és a következményes agyi iszkémia fontos szerepet játszik. Ezzel kapcsolatban azt vizsgáljuk, hogy az érdiszfunkció hátterében mely mediátorok, ill. az érfal sejtjeiben milyen kóros jelátviteli folyamatok állnak.
Kutatási módszerek
Klasszikus és szövet-specifikus kondicionális gén-deléciós technikák
Szöveti véráramlás-mérés lézer-speckle és lézer-Doppler módszerrel
Izolált erek válaszkészségének vizsgálata
Humán és egér endothelium sejtkultúra
Intracelluláris Ca2+-szint meghatározása
Génexpresszió analízis immunhisztokémiával, Western-blottal és in situ hibridizációval
Válogatott közlemények
- Ruisanchez É, Cselenyák A, Papp RS, Németh T, Káldi K, Sándor P, Benyó Z: Perivascular expression and potent vasoconstrictor effect of dynorphin A in cerebral arteries. PLoS ONE, 2012; 7: e37798 (IF: 4,411)
- Horváth B, Lenzsér G, Benyó B, Németh T, Benkő R, Iring A, Hermán P, Komjáti K, Lacza Z, Sándor P, Benyó Z: Hypersensitivity to thromboxane receptor mediated cerebral vasomotion and CBF oscillations during acute NO-deficiency in rats. PLoS ONE, 2010; 5: e14477 (IF: 4,411)
- Wirth A, Benyó Z, Lukasova M, Leutgeb B, Wettschureck N, Gorbey S, Őrsy P, Horváth B, Maser-Gluth C, Greiner E, Lemmer B, Schütz G, Gutkind S, Offermanns S. G12/G13-LARG-mediated signalling in vascular smooth muscle is required for salt-induced hypertension. Nature Medicine, 14: 64-68, 2008 (IF: 27,553)
- Hortobágyi L, Kis B, Hrabák A, Horváth B, Huszty G, Schweer H, Benyó B, Sándor P, Busija DW, Benyó Z. Adaptation of the hypothalamic blood flow to chronic nitric oxide deficiency is independent of vasodilator prostanoids. Brain Research, 1131: 129-137, 2007 (IF: 2,218)
- Benyó Z, Gille A, Bennett C, Clausen B, Offermanns S. Nicotinic acid-induced flushing is mediated by activation of epidermal Langerhans cells. Molecular Pharmacology, 70(6): 1844-1849, 2006 (IF: 4,469)
- Benyó Z, Gille A, Kero J, Csiky M, Suchánková MC, Nüsing RM, Moers A, Pfeffer K, Offermanns S. GPR109A (PUMA-G/HM74A) mediates nicotinic acid-induced flushing. Journal of Clinical Investigation, 115: 3634-3640, 2005 (IF: 15,053)
- Horváth B, Hrabák A, Káldi K, Sándor P, Benyó Z Contribution of the heme oxygenase pathway to the maintenance of the hypothalamic blood flow during diminished NO synthesis. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism, 23: 653-657, 2003 (IF: 5,370)
- Lacza Z, Hermán P, Görlach C, Hortobágyi T, Sándor P, Wahl M, Benyó Z. NO synthase blockade induces chaotic cerebral vasomotion via activation of thromboxane receptors. Stroke, 32: 2609-2614, 2001 (IF: 5,330)
- Iring A, Ruisanchez É, Leszl-Ishiguro M, Horváth B, Benkő R, et al. (2013) Role of Endocannabinoids and Cannabinoid-1 Receptors in Cerebrocortical Blood Flow Regulation. PLoS ONE 8(1): e53390. (IF: 4,092)
Kutatási támogatások
2009–2012: Benyó Zoltán: “G-fehérjék szerepe az agyi érműködés szabályozásában.”
NKTH (EMBO SDIG)
45.000 eFt
2012–2014: Benyó Zoltán: “A tromboxán receptorok jelátviteli folyamatai érsimaizomban”
OTKA
28.862 eFt
Kutatási együttműködések
STEFAN OFFERMANNS és NINA WETTSCHURECK
Max Planck Institute for Heart and Lung Research, Bad Nauheim, Németország
TIGYI GÁBOR
Department of Physiology, University of Tennessee Health Science Center, Memphis, USA
DAVID W. BUSIJA
Department of Pharmacology, Tulane University, New Orleans, USA