PROJEKTY - Granty
________________________________________________________________________________________

Najvýznamnejšie riešené projekty pracovníkov ÚEE SAV

(2003-2011)

A) ZÁKLADNÝ VÝSKUM

Názov projektu: Subchronická liečba potkanov s oxytocínom vedie k zlepšeniu diferenciácie adipocytov a k zvýšeniu génovej expresie faktorov zahrnutých do adipogenézy

Riešiteľ – autor: Ing. Štefan Zórad, CSc., prof. PharmDr. Daniela Ježová, DrSc.

Získali sa prvé dôkazy vôbec o vplyve oxytocínu na tukové tkanivo. Dokázalo sa, že podávanie tohto hormónu vedie k zmenšeniu priemeru adipocytov a k zvýšeniu obsahu proteínov v tukovom tkanive. Na rozdiel od účinku klinicky používaných liečiv zvyšujúcich citlivosť na inzulín, podávanie oxytocínu nezvyšovalo adipozitu. Pozitívne účinky oxytocínu na adipogenézu aj angiogenézu sa prejavili aj v zmenách génovej expresie relevantných génov. Priniesli sa dôkazy, že v mechanizme účinku oxytocínu v tukovom tkanive hrá dôležitú úlohu aktivácia eukaryotického elongačného faktora 2.

- Eckertova M., Ondrejcakova M., Krskova K., Zorad S., Jezova D.: Subchronic treatment of rats with oxytocin results in improved adipocyte differentiation and increased gene expression of factors involved in adipogenesis. British Journal of Pharmacology 162(2): 452-463, 2011 (IF=4,925)

Nahor

Názov projektu: Molekulárne determinanty účinku juvenilného hormónu odhalené analýzou 3D QSAR u Drosophila

Riešiteľ – autor: RNDr. Robert Farkaš, CSc.

Postembryonálny vývoj vrátane metamorfózy je u mnohých živočíchov kontrolovaný hormónmi. U Drosophila a ostatných skupín hmyzu sú tieto vývojové tranzície regulované koordinovanou činnosťou dvoch principiálnych hormónov, steroidným ekdyzonom a seskviterpenickým juvenilným hormónom (JH). Kým o mechanizme účinku ekdyzonu máme k dispozícii pomerne hodne poznatkov, molekulárny mechanizmus pôsobenia JH zostáva nejasný.

S cieľom získať viac poznaktov o molekulárnom mechanizme účinku JH sme testovali biologickú aktivitu 86 štruktúrne divergentných agonistov JH u Drosophila melanogaster. Výsledky sme podrobili 3D QSAR analýze za využitia CoMFA a CoMSIA procedúr. Využitím tohto prístupu sme vytvorili digitálny a zároveň druhovo-špecifický farmakofórny templát JH a jeho agonistov, ktorý odhalil, že hormonálne najaktívnejšie látky musia obsahovať elektronegatívny atóm (kyslík alebo dusík) na oboch koncoch molekuly. Ak je ktorýkoľvek z týchto elektronegatívnych atómov zamenený napr. za uhlík alebo vzdialenosť medzi týmito elektronegatívnymi atómami je kratšia ako 11.5 Å resp. dlhšia než 13.5 Å, ich biologická aktivita dramaticky klesá. Naviac, pre vysokú hormonálnu aktivitu je esenciálna tiež prítomnosť elektrón-deficientnej skupiny v strednej časti molekuly JH.

Informácie z 3D QSAR poskytli predstavu a mechanistický náhľad potrebný pre identifikáciu stérických a elektrostatických vlastností ako aj donorových a akceptorových vodíkových väzieb, ktoré sú dôležitými črtami ligand-viažúcej kavity JH-cieľového proteínu, receptora. So zámerom ešte viac upresniť farmakofórnu analýzu a zhodnotiť výsledky CoMFA a CoMSIA štúdií, aplikovali sme pseudoreceptorový modelovací software PrGen na vygenerovanie putatívneho väzobného miesta JH, ktoré je tvorené 8 aminokyselinovými rezíduami korepšondujúcimi s vyššie definovanými molekulárnym interakciami.

- Liszeková D., Polakovičová M., Beňo M., Farkaš R.: Molecular determinants of juvenile hormone action as revealed by 3D QSAR analysis in Drosophila. PLoS One 23;4(6):e6001, 2009 (IF= 4,53)

Nahor

Názov projektu: ÚLOHA ALDOSTERÓNU A JEHO RECEPTOROV V ROZVOJI ÚZKOSTI A POTENCIÁL PRE LIEČBU ÚZKOSTNÝCH PORÚCH

Riešiteľ – autor: prof. PharmDr. Daniela Ježová, DrSc.

Liečba duševných porúch v súčasnosti nie je optimálna a je potrebné hľadať alternatívne terapeutické prístupy. S použitím nového animálneho modelu sme dokázali, že dlhodobo zvýšené hladiny aldosterónu zvyšujú úzkosť, teda vyvolávajú anxiogénne účinky. Ovplyvnenie aldosterónu by tak mohlo predstavovať nový smer pre budúci vývoj anxiolytických a antidepresívnych liečiv. Skutočne, pôsobenie aldosterónu na úzkostné správanie sme potvrdili prostredníctvom dlhodobého podávania jeho selektívneho antagonistu eplerenónu, ktorý sa v klinickej praxi používa v liečbe kardiovaskulárnych ochorení. Dokázali sme, že podávanie eplerenónu vyvoláva anxiolytické účinky a zmeny sekrécie hormónov (glukokortikoidy, oxytocín a vazopresín), ktoré majú vzťah k psychickým poruchám súvisiacim so stresom. Pobyt zvierat v obohatenom prostredí, ktorý vedie k pozitívnym zmenám mozgovej plasticity mal za následok zníženie hladín aldosterónu, avšak len u samičiek. S cieľom sledovať úlohu aldosterónu priamo u človeka sme optimalizovali metodiku na meranie aldosterónu v slinách. Získali sme pôvodné dôkazy o vzťahu salivárneho aldosterónu a úzkostnosti ako povahovej črty u ľudí, ako aj o závislosti tohto vzťahu od pohlavia a fázy menštruačného cyklu. Uvedené nálezy otvárajú nové smery v skúmaní neurobiologických základov psychických porúch, menovite úzkosti a depresie.

- HLAVACOVA N., BAKOS J., JEZOVA D.: Eplerenone, a selective mineralocorticoid receptor blocker, exerts anxiolytic effects accompanied by changes in stress hormone release. J Psychopharmacol. 2009 (in press) (IF=4,06)

- BAKOS J., HLAVACOVA N., RAJMAN M., ONDICOVA K., KOROS C., KITRAKI E., STEINBUSCH H.W., JEZOVA D.: Enriched environment influences hormonal status and hippocampal brain derived neurotrophic factor in a sex dependent manner. Neuroscience. 164:788-797, 2009 (IF=3,55)

- HLAVACOVA N., JEZOVA D.: Chronic treatment with the mineralocorticoid hormone aldosterone results in increased anxiety-like behavior. Horm Behav 54(1):90-7, 2008 (IF=3,44)

Nahor

Názov projektu: KRÁTKODOBÉ PODÁVANIE NÍZKYCH TERAPEUTICKÝCH DÁVOK KYSELINY 13-CIS-RETINOVEJ ZVYŚUJE NOVOTVORBU TUKOVÝCH BUNIEK A YLEPŚUJE INZULÍNOVÚ CITLIVOS´T TUKOVÉHO TKANIVA

Číslo projektu: VEGA 2/0162/08, CE SAS CENDO

Prideľovateľ grantu: VEGA

Riešiteľ- -autor: Ing. Július Brtko, DrSc.

Kyselina 13-cis-retinová sa používa v dermatológii hlavne pri dlhodobej liečbe ťažkých foriem akné. Vzhľadom na to, že toto liečivo môže aktivovať viaceré jadrové receptory, včítane RXR, RAR a PPARgama potrebné pre novotvorbu tukových buniek, sledovali sme jeho účinok v tukovom tkanive potkana po krátkodobom podávaní nízkych terapeutických dávok.

Zistili sme, že kyselina 13-cis-retinová zvyšuje expresiu glukózového transportéra GLUT 4, PPARgama, RXRalfa a novotvorbu malých na inzulín citlivých tukových buniek. Okrem toho kyselina 13-cis-retinová znižuje expresiu génu pre tumor nekrotizujúci faktor alfa (TNFalfa), ktorý má pro-zápalové účinky a znižuje citlivosť buniek na inzulín. Kyselina 13-cis-retinová pravdepodobne pôsobí na tukové tkanivo prostredníctvom aktivácie heterodiméru PPARgama/RXRalfa. Predpokladáme, že už zavedené liečivo kyselina 13-cis-retinová by sa mohla používať aj na naštartovanie pozitívnych zmien v štruktúre a funkcií tukového tkaniva pri liečbe obezity a inzulínovej rezistencie.

Podobné výsledky sme dosiahli pri sledovaní účinku blokády receptorov pre angiotenzínu II typu AT1 na novotvorbu malých a na inzulín citlivých tukových buniek. Obe uvedené štúdie ukazujú, že existujú viaceré možnosti farmakologického ovplyvnenia tukového tkaniva s cieľom zlepšiť citlivosť organizmu na inzulín. Blokátory AT1 receptorov sa aj vďaka naším publikovaným výsledkom začali používať nielen na liečbu vysokého krvného tlaku ale aj na zníženie rizikových faktorov metabolického syndrómu.

Výsledky týkajúce sa kyseliny 13-cis-retinovej rozšíria paletu možností terapie metabolických chorôb „šitej na mieru“ pacientovi.

KRSKOVA-TYBITANCLOVA K., MACEJOVA D., BRTKO J., BACULIKOVA M., KRIZANOVA O., ZORAD S.: Short term 13-cis-retinoic acid treatment at therapeutic doses elevates expression of leptin, GLUT4, PPARgamma and aP2 in rat adipose tissue. Journal of Physiology and Pharmacology 59 (4): 731-744, 2008 (IF= 4,466)

Zorad S., Dou JT, Benicky J, Hutanu D., Tybitanclova K, Zhou J, Saavedra JM.: Long-term angiotensin II AT1 receptor inhibition produces adipose tissue hypotrophy accompanied by increased expression of adiponectin and PPARgamma. Eur J Pharmacol 552: 112-122, 2006 (IF =2,477)

Nahor

Názov projektu: ÚLOHA ALFA2 ADRENERGICKÝCH RECEPTOROV V REGULÁCII MAGNOCELULÁRNYCH OXYTOCINERGICKÝCH NEURÓNOV HYPOTALAMU

Číslo projektu: 2/7003/07

Prideľovateľ grantu: VEGA

Riešiteľ – autor: RNDr. AlexanderKiss, DrSc.

Magnocelulárne neuróny hypotalamu sú zapojené do regulácie vodno-soľného metabolizmu a alfa₂ adrenergické receptory (α₂AR) sú v literatúre udávané predovšetkým ako akčné receptory magnocelulárnych vazopresinergických neurónov hypotalamu. Naše štúdie ukázali, že nie vazopresinergické ale oxytocinergické (OXY) neuróny sú citlivé na stimuláciu α₂AR receptorov. Zistilo sa, že u normálneho kmeňa (Sprague Dawley) potkanov stimulácia α₂AR receptorov periférnym podaním α₂AR agonistu - xylazínu vedie: 1) k aktivácii Fos proonkogénu (indikátora aktivity neurónov) v asi 30 % OXY neurónov už za bazálnych podmienok a 2) k potencovaniu účinku slabého osmotického podnetu. V podmienkach spontánne zvýšenej osmolarity a aktivity magnocelulárneho oxytocinergického systému hypotalamu (ako sú vazopresín deficientné homozygotné potkany kmeňa Brattleboro), stimulácia α₂AR naďalej zvyšuje počet aktivovaných OXY neurónov. Denná synchronizácia príjmu vody je u Brattleboro potkanov osmoregulačne len čiastočne efektívna, ale poukazuje na to, že pri určitej výške osmolarity sa stráca potenciálny efekt α₂AR stimulovaných xylazínom ako aj s ním spojená aktivácia OXY neurónov. Naše výsledky prinášajú dôkaz, že α₂AR zohrávajú významnú úlohu v regulácii magnocelulárneho oxytocinergického systému čo môže mať za následok priameho ovplyvnenia plazmatických hladín oxytocínu a jeho antidiuretického účinku.

- PIRNIK Z., MRAVEC B., KISS A.: Fos protein expression in mouse hypothalamic paraventricular (PVN) and supraoptic (SON) nuclei upon osmotic stimulus: colocalization with vasopressin, oxytocin, and tyrosine hydroxylase. Neurochem Int 45(5), 597-607, 2004 (IF=3.211)

- PIRNIK Z., JEZOVA D., MIKKELSEN JD., KISS A.: Xylazine activates oxytocinergic but not vasopressinergic hypothalamic neurons under normal and hyperosmotic conditions in rats. Neurochem Int 47:458-465, 2005 (IF=3.159)

Nahor

Názov projektu: NOVÁ SIGNÁLNA CESTA SEKRÉCIE INZULÍNU NAVODENÁ ZMENOU BUNKOVÉHO OBJEMU

Číslo projektu: VEGA2/6158/26

Prideľovateľ grantu: VEGA

Riešiteľ - autor: MUDr. Vladimír Štrbák, DrSc.

Ukázali sme, že zväčšenie bunkového objemu (navodené napr. hypotonicitou) vyvoláva sekréciu inzulínu dosial neznámym mechanizmom, ktorý sa líši od signálnej cesty aktivovanej glukózou. Aj samotná takto navodená exocytóza má svoje zvláštnosti. Jedná sa o všeobecný, málo špecifický mechanizmus, ktorý už teraz využívame pri štúdiu regulácie sekrécie peptidov v lokalizáciách, kde je ich úloha neznáma (napríklad TRH v srdci). Možno očakávať, že signálne kroky sekrécie navodenej zmenou bunkového objemu budú cieľom farmakologického ovplyvnenia sekrécie mnohých látok, predovšetkým inzulínu s možným významným dopadom i na liečbu. Identifikovali sme bunkovú líniu pankreatických buniek potkana, ktorá je schopná odpovedať sekréciou inzulínu na stimuláciu glukózou ale nie na osmotický podnet. Zodpovedný riešiteľ bol pozvaným rečníkom na uvedenú tému na na viacerých zahraničných odborných podujatiach, vrátane Rennes (kongres francúzskych fyziológov) a Belehradu (kongres fyziológov Srbska a Čiernej Hory), Kotoru v r. 2005, Jerevanu (UNESCO) a Pekingu (International Congress of Pathophysiology, kde predsedal sympóziu o regulácii bunkového objemu) v r. 2006. Pri riešení bola využitá spolupráca s Medzinárodným laserovým centrom v Bratislave (rezort MŠ SR), s V. Internou klinikou LFUK a s Katedrou živočíšnej fyziológie a etológie PriFUK v Bratislave.

- BACOVA Z., BAQI L., BENACKA O., PAYER J., KRIZANOVA O., ZEMAN M., SMREKOVA L., ZORAD S. STRBAK V.: Thyrotropin-releasing hormone in rat heart: effect of swelling, angiotensin II and renin gene. Acta Physiologica 187:313-319, 2006. (IF 2,9)

- JAKAB M., GRUNDBICHLER M., BENICKY J., RAVASIO A., CHWATAL S., SCHMIDT S., STRBAK V., FURST J., PAULMILCH M., RITTER M.: Glucose induces anion conductance and cytosol-to-membrane transposition of ICln in INS-1E rat insulinoma cells. Cell Physiol Biochem. 18:21-34, 2006 (IF 4,0)

Nahor

Názov projektu: GÉNY REGULUJÚCE PROGRAMOVANÚ BUNKOVÚ SMRŤ U DROSOPHILA MELANOGASTER

Číslo projektu: 51-027402

Riešiteľ - autor: RNDr. Robert Farkaš, CSc.

Naše laboratórium sa v uplynulých rokoch venuje v rámci vlastných aj medzinárodných projektov štúdiu hormonálne-indukovanej programovej bunkovej smrti (PCD) na modelovom organizme Drosophila melanogaster. Analogickými prípadmi sú napr. regulácia apoptózy androgénmi v prostate alebo glukokortikoidmi v týmuse, ktoré však neposkytujú možnosti genetickej analýzy. V priebehu riešenia tejto problematiky sme odhalili esenciálnu funkciu tumor supresorového génu l(2)gl, kódujúceho cytoskeletálny proteín, pre kontrolu PCD v slinných žľazách Drosophila a jeho od dávky-závislé pôsobenie na iniciáciu a exekúciu bunkovej smrti. Súčasne sme definovali novú úlohu v PCD pre gén Doa, kódujúci duálne špecifickú LAMMER kinázu, ktorá sa týka apoptotickej neurodegenerácie fotoreceptorov ako aj steroidným hormónom ekdyzonom kontrolovanej histolýzy už spomínaných slinných žliaz. Následne sme dokázali, že pre transdukciu steroidného signálu je v ranných fázach PCD esenciálna funkcia BTB/POZ a Znprstových transkripčných faktorov z lokusu BR-C, ktoré fungujú ako temporálne regulátory remodelovania chromatínu zodpovedné za správne načasovanie exekučnej fázy. V súčasnosti sme získali nullovú alelu pre gén Atg1, ktorú sme využili na doplnenie údajov o úlohe Atg génov v bunkovej smrti z analýzy RNA interferencie pre gény Atg1, Atg3, Atg5, Atg6, Atg7 a Atg12. Výsledky veľmi jednoznačne potvrdili, že autofágia je iba sprievodným javom metamorfózy larválnych tkanív Drosophila a nie je zapojená do PCD. Po nedávno uskutočnených experimentoch s thapsigargínom a BAPTA inhibítorom ako aj amiloridom a kainátom sme tohto roku genetickou manipuláciou calretikulínu, calnexínu, SERCA pumpy, chaperónov a kochaperónov (Cct5, Hop, hsc3, P58IPK) dosiahli rapídne a úplné navodenie vezikularizácie endoplazmatického retikula (ER) typické pre finálnu fázu exekúcie PCD, a proces sme nazvali Eraptózou. Okrem toho sme tohto roku ukončili prvú fázu nášho výskumu v oblasti genetickej regulácie apokrinnej sekrécie. Hoci apokrinný spôsob vylučovania bunkového obsahu je známy približne jedno storočie, na rozdiel od exocytózy kde bolo popísaných niekoľko desiatok participujúcich proteínov a im prislúchajúcich génov, o molekulárnom mechanizme apokrinnej sekrécie nie je známe nič. Klasickými učebnicovými príkladmi apokrinnej sekrécie sú napr. endokrinne regulovaná laktácia cicavcov vrátane človeka alebo aktivita Harderianovej žľazy hlodavcov a niektorých prežúvavcov. Objavili sme, že apokrinná extrúzia proteínov do lúmenu slinných žliaz Drosophila je sprievodným javom predchádzajúcim ekdyzonom spúšťanej PCD a zahájili sme skríning na gény, ktoré môžu byť zapojené do procesu apokrinného vylučovania. Výsledkom tejto snahy bola identifikácia génu dArk (homológ ľudského Apaf), ktorého dve nullové alely, dArk82 a dArk102, nevykazovali žiadnu apokrinnú extrúziu. Apaf, ktorý je klasickým komponentom apoptozómu je preto veľmi prekvapivým pozitívnym regulátorom apokrinnej sekrécie. Ešte prekvapujúcejším bolo zistenie, že proximálna kaspáza Dronc (priamy interakčný partner Apaf) má naopak antiapokrinnú funkciu. V súčasnosti pokračujeme v skríningu a snažíme sa izolovať ďalšie gény zapojené do procesu apokrinnej sekrécie. Gény dArk a dronc sú teda prvými známymi génmi fungujúcimi pri apokrinnom vylučovaní bunkového materiálu, a nakoľko oba majú svojích blízkych homológov u človeka, predpokladáme, že táto ich funkcia bude evolučne konzervovaná.

Nahor

Názov projekru: TRADIČNÉ A NEKONVENČNÉ MECHANIZMY REGULÁCIE SEKRÉCIE PEPTIDOVÝCH HORMÓNOV

Číslo projektu: 2/3191/23 (VEGA)

Prideľovateľ grantu: VEGA

Riešiteľ - autor: MUDr. Vladimír Štrbák, DrSc.

Porovnanie signálnej cesty tradičnej stimulácie sekrécie inzulínu stimulovanej izolovanými pankreatickými ostrovčekmi potkana glukózou a sekrécie vyvolanej zväčšením bunkového objemu ukázalo, že napučanie buniek využíva dosiaľ neznámu cestu signalizácie nezávislú od zmien intra- a extracelulárneho Ca2+, obchádzajúcu aktiváciu protein kinázy C, prostaglandínov i ďalších vnútrobunkových mechanizmov a rezistentnú na fyziologickú inhibíciu. Vyslovili sme hypotézu, že sa jedná o stimuláciu v distálnej časti sekréčneho mechanizmu priamym biofyzikálnym účinkom na sekrečné granulá. Tento poznatok môže otvoriť cestu k produkcii novej generácie farmák ovplyvňujúcich sekréciu inzulínu prostredníctvom účinku na bunkový objem (napr. ovplyvnením membránových transportných mechanizmov). Ich účinok bude nezávislý od katecholamínov, ktoré fyziologickú sekréciu inhibujú, čo môže pri ich zvýšení (patologickom alebo po stresovom podnete) viesť k nežiadúcemu utlmeniu sekrécie inzulínu. Bola dokázaná expresia TRH v srdci potkana, pričom je dvojnásobná v ušku ľavej predsiene v porovnaní s ľavou komorou. Sekrécia TRH rezmi uška i komory in vitro má atribúty regulovanej sekrécie: možno ju stimulovať hypoosmózou (napučaním buniekzväčšením bunkového objemu) ako i depolarizáciou plazmatickej membrány pomocou KCl. Inhibovať sekréciu TRH možno angiotenzínom II, pričom tento účinok je sprostredkovaný AT1 receptormi (možno mu zabrániť salazínom). TRH je zrejme súčasťou systému determinujúceho niektoré funkcie kardiovaskulárneho aparátu.

Nahor

B) APLIKAČNÝ TYP

Názov projektu: Vysokocitlivý C-reaktívny proteín (hsCRP) je klinickým biomarkerom rôznych podtypov diabetu

Riešiteľ – autor: Mgr. Daniela Gašperíková, CSc.

Presná molekulárna diagnostika podtypov diabetu poskytuje množstvo klinických benefitov, napriek to mu množstvo pacientov s monogénovou cukrovkou zostáva nediagnostikovaných. Pomôcť určiť poradie vhodných pacientov na genetické vyšetrenie môžu biomarkery. Nedávno sa ukázalo, že hladiny hsCRP sú nižšie u pacientov s heterozygotnými mutáciami hepatálneho nukleárneho faktora 1 alfa (HNF1A-MODY) ako u iných typov diabetu. V rámci veľkej multicentrickej štúdie so Slovenskou účasťou sme si dali za cieľ zistiť použiteľnosť hsCRP ako biomarkera v klinickej praxi, vyšetriť vzťah genotypu a fenotypu a porovnať metódy stanovenia hsCRP. Hladiny hsCRP v cirkulácii sa analyzovali u jedincov s monogénovým diabetom typu HNF1A-MODY (n=457), glukokinázovým diabetom(GCK)-MODY (n=404), monogénovým diabetom typu HNF4A-MODY (n=54) a u pacientov s diabetom 2. typu (n=582) zo siedmich Európskych centier. Použili sa tri rôzne metódy na analýzu hladín hsCRP. Zo štúdie sme vylúčili 121 pacientov (8.1 %) s hsCRP vyšším ako 10 mg/l. Rozlišovacia schopnosť hsCRP pre rôzne typy diabetu sa vyhodnotila pomocou ROC-curve analýzy. Vo všetkých centrách a všetkých 3 metódach stanovenia boli hladiny hsCRP signifikantne nižšie pri HNF1A-MODY diabete ako u pacientov s inou etiológiou diabetu (z skóre -21.8, p<5×10(-105)). Pacienti s missense mutáciami HNF1A mali nižšie hladiny hsCRP ako pacienti so stop–kodónovými mutáciami (0.03 vs 0.08 mg/l, p<5×10(-5)). Hladiny hsCRP stanovené rôznymi metodikami signifikantne vzájomne korelovali (r (2)≥0.91, p≤1×10(-5)). V rámci zúčastnených 7 centier ROC-curve analýza pre odlíšenie HNF1A-MODY od diabetu 2. typu bola v rozmedzí 0.79 to 0.97, čo podporuje možné klinické využitie testu. Táto doteraz najväčšia multicentrická štúdia ukázala, že hsCRP je klinicky cenný biomarker pre HNF1A-MODYdiabetes v rôznych Európskych populáciách. Vzhľadom na prijateľné náklady a širokú dostupnosť, je predpoklad, že sa vyšetrenie hsCRP rýchlo rozšíri do každodennej klinickej praxe, čo môže výrazne zvýšiť záchyt pacientov s monogénovou cukrovkou.

- THANABALASINGHAM G., SHAH N., VAXILLAIRE M., HANSEN T., TUOMI T., GASPERIKOVA D., SYOPA M., TJORA E., JAMES T.J., KOKKO P., LOISELEUR F., ANDERSSON E., GAGET S., ISOMAA B., NOWAK N., RAEDER H., STANIK J., NJOLSTAD P.R., MALECKI M.T., KLIMES I., GROOP L., PEDERSEN O., FROGUEL P., MCCARTHY M.T., GLOYN A.L., OWEN K.R.: A large multi-centre European study validates high-sensitivity C-reactive protein (hsCRP) as a clinical biomarker for the diagnosis of diabetes subtypes. Diabetologia 4, 2011 (IF 2010 = 6,973)

Nahor

Názov projektu: Význam organochlorátov a iných polutantov pre tyroidálne a metabolické ochorenia

Riešiteľ – autor: MUDr. Pavel Langer, DrSc., RNDr. Jozef Ukropec, Ph.D.

U populácie východného Slovenska žijúcej v oblasti vysokého znečistenia zmesou PCBs, DDE a HCB už vyše 50 rokov, sa opakovane zistili poruchy štítnej žľazy a metabolizmu. Za jeden z pozoruhodných nálezov spomedzi porúch štítnej žľazy možno považovať zvýšenie jej objemu zistené pomocou ultrazvukovej volumetrie. Ukázalo sa, že tento nález pozitívne koreluje so zvýšenými hladinami organochlorátov (OCs) a autoimunitnými príznakmi (t.j. pozitívna hladina tyreoperoxidázy v krvi a/alebo s hypoechogenita obrazu štítnej žľazy pri ultrazvukovom vyšetrení), pričom však nemožno vylúčiť účasť individuálnej úrovne vnímavosti, ani imunogénny účinok OCs a jodidu u tejto populácie dostatočne saturovanej jódom. Ďalším pozoruhodným nálezom bol vzostup hladiny FT4 a TT3 v krvi úmerný vysokej hladine PCBs. Takáto zvýšená hladina FT4 pozitívne asociovaná s hladinou TSH na hypertyreóznej úrovni sa zistila u 2 % vyšetrenej populácie v znečistenej oblasti. Vysoký výskyt autoimunitných porúch štítnej žľazy významne podporuje predpoklad o celkovej poruche imunitného systému a teda aj o pravdepodobnom zvýšení výskytu aj ďalších autoimunitných porúch u vysoko exponovanej populácie. Okrem toho sa zistil signifikantne zvýšený výskyt prediabetu a diabetu úmerný hladinám hlavných OCs (PCBs, DDE a HCB) a súčasne tiež hladinám cholesterolu a triglyceridov. Výsledky napokon ukázali aj úlohu prenatálnej expozície organochlorátom na vznik viacerých zdraviu škodlivých porúch (t.j. vzostup výskytu protilátok proti štítnej žľaze, porúch hladiny glukózy nalačno, zvýšeného objemu štítnej žľazy, zhoršenie neurobehaviorálnych parametrov, vzostup porúch sluchu a vývoja chrupu) u mladej generácie, ktorá sa rodila exponovaným matkám v znečistenej oblasti.

- Langer P.: The impacts of organochlorines and other persistent pollutants on thyroid and metabolic health. Front Neuroendocrinol. 2010 Oct;31(4):497-518. (IF= 12,05)

- Ukropec J., Radikova Z., Huckova M., Koska J., Kocan A., Sebokova E.,

Drobna B., Trnovec T., Susienkova K., Labudova V., Gasperikova D., Langer

P., Klimes I.: High prevalence of prediabetes and diabetes in a population exposed to high levels

of an organochlorine cocktail. Diabetologia 53(5):899-906, 2010 (IF= 6,55)

Nahor

Názov projektu: OBJASŇOVANIE MOLEKULÁRNO-GENETICKÝZH MECHANIZMOV DIABETOGENICITY NOVÝCH MUTÁCIÍ SPOJENÝCH S EXTRÉMNOU ENZULÍNOVOU REZISTENCIOU A MONOGÉNOVOU CUKROVKOU

Riešiteľ – autor: prof. MUDr. Iwar Klimeš, DrSc.

Heterozygótne mutácie inzulínového receptora sú najčastejšou príčinou monogénovej inzulínovej rezistencie. Na druhej strane retardácia rastu sa popisuje len s homozygótnymi alebo zloženými heterozygótnymi mutáciami. My sme opísali novú chromozomálnu translokáciu [t(7,19)(p15.2; p13.2)], ktorá ko-segreguje s inzulínovou rezistenciou a pre- a post-natálnym rastovým deficitom. FISH mapovanie ukázalo že miesto zlomu zahŕňa inzulínový receptor na chr. 19p15.2 a CHN2 na chr. 7p13.2. Sekvenovanie ukázalo haploinsuficienciu pre inzulínový receptor, čo vedie k hyperinzulinémii a dysglykémii. CHN2 kódujuci beta-2 chimerin bol exprimovaný v inzulino-senzitívnych tkanivách so znížením v tukovom tkanive. Toto sú prvé pôvodné výsledky dokazujúce digenickú príčinu inzulínovej rezistencie a rastového deficitu, ktoré vyplývajú z heterozygótnej disrupcie inzulínového receptoru a beta-2 chimerínu s tým, že po prvýkrát sa poukazuje na kľúčovú úlohu chimerínu v proximálnom signalingu inzulínu in vivo.

Inaktivačné mutácie pankreatickej glukokinázy /GCK/ sa prejavujú lačnou hyperglykémiou, čo má terapeutické a prognostické dôsledky pre monogénovú cukrovku typu MODY2. Promótorové oblasti génu pre GCK sa však už dlhoročne nesekvenujú pre prakticky nulový výskyt mutácií. My sme však identifikovali novú, doteraz nepopísanú mutáciu -71G>C v nekonzervatívnej oblasti promótora génu pre glukokinázu, a to u 6 nepríbuzných probandov. Vyšetrenia u pokrvných príbuzných odhalili kosegregáciu s lačnou hyper-glykémiou u 39 nosičov mutácie. Haplotypová analýza u 4 slovenských a jednej britskej rodiny ukázala, že mutácia vznikla nezávisle. Mutácia sa nachádza v DNA väzobnom mieste pre transkripčný aktivátor Sp1. Reportérové eseje ukázali že táto mutácia redukuje aktivitu promótora až štvornásobne. Technikou EMSA /electrophoretic mobility shift assay/ sa dokázal dramatický pokles väzby Sp1 na tú časť promótorovej sekvencie, ktorá zodpovedá mutovanej alele. Z našich výsledkov jednoznačne vyplýva, že na postavenie diagnózy diabetu typu MODY2 je potrebné sekvenovať aj promótorovú oblasť génu pre GCK. Toto poznanie bolo už aj zapracované do Európskej diagnostickej a liečebnej rukoväte pre diabetes typu MODY.

- SULIMAN S.G.I., STANIK J., MCCULLOCH L.J., WILSON N., EDGHILL E.L., MISOVICOVA N., GASPERIKOVA D., SANDRIKOVA V., ELLIOTT K.S., BARAK L., ELLARD S., VOLPI E.V., KLIMES I.,GLOYNL A.L.:Severe Insulin Resistance and Intrauterine Growth Deficiency Associated With Haploinsufficiency for INSRand CHN2: New Insights Into Synergistic Pathways Involved in Growth and Metabolism. Diabetes58:2954–2961, 2009 (IF = 8,398)

- Gasperíková D., Tribble N.D., Staník J., Hucková M., Misovicová N., van de Bunt M., Valentínová L., Barrow B.A., Barák L., Dobránsky R., Bereczková E., Michálek J., Wicks K., Colclough K., Knight J.C., Ellard S., Klimes I., Gloyn A.L.: Identification of a novel beta-cell glucokinase (GCK) promoter mutation (-71G>C) that modulates GCK gene expression through loss of allele-specific Sp1 binding causing mild fasting hyperglycemia in humans: Diabetes 58(8):1929-35, 2009 (IF = 8,398)

Nahor

Názov projektu: DEFICIT RASTOVÉHO HORMÓNU VÝZNAMNE MENÍ EXPRESIU ADIPOKÍNOV V PODKOŽNOM TUKOVOM TKANIVE, ĆO VEDIE K ZVÝšENEJ TVORBE ZVAČŠENÝCH „PATOGÉNNYCH“ ADIPOCYTOV A K METABOLICKEJ NEROVNOVÁHE TÝCHTO JEDINCOV

Číslo projektu: APVV-51-040602, VEGA. 2/7110/27, SDS grant

Prideľovateľ grantu: APVV, VEGA

Riešiteľ- -autor: prof. MUDr. Iwar Klimeš, DrSc.

Neliečený deficit rastového hormónu /GHD/ v dospelosti sa spája s prítomnosťou centrálnej obezity a ďalších čŕt metabolického syndrómu. Molekulárne mechanizmy negatívnej úlohy nadmernej masy tukového tkaniva v tejto situácii však zostávajú doteraz otvorené. Výsledky našej prierezovej štúdie, v ktorej sme vyšetrili 16 dospelých pacientov s GHD a 16 zdravých jedincov rovnakého veku, pohlavia a BMI ukázali, že deficit rastového hormónu so sebou prináša (i) výraznú abdominálnu obezitu spojenú s akumuláciou viscerálneho tuku, (ii) prítomnosť zväčšených „patogénnych” adipocytov, zvýšenú koncentráciu cirkulujúceho zápalového markera C-RP, zhoršenie tolerancie glukózy /IGT/ a zníženie celotelového biologického účinku inzulínu in vivo. Zmeny v expresii adipokínov v tukovom tkanive, ktoré sa merali pomocou proteínových erejí, boli významne ovplyvnené už prítomnosťou miernej obezity (BMI ~31 kg/m²). Zatiaľ čo chudí jedinci (BMI ~23 kg/m²) s GHD mali znížené expresie proteínu epiteliálneho rastového faktora a faktora kmeňových buniek v tukovom tkanive /naznačujúc tak možnú poruchu diferenciácie a proliferácie adipocytov/, plus znížené expresie vaskulárneho endoteliálneho rastového faktora, angiopioetinu-2 a mozgového neurotrópneho faktora /čo svedčí pre poruchu neovas-kularizácie, angiogenézy a neurogenézy v tukovom tkanive/, tak prítomnosť obezity eliminovala všetky tieto inhibičné účinky. Avšak u mierne obéznych pacientov s GHD sa našlo zvýšenie expresie mnohých pro-zápalových cytokínov (IL-1beta, interferón-gamma) a chemoatraktantov (interferónom indukovateľný T-bunkový chemoatraktant alfa, monocytárny-chemotaktický proteín-2, monocytárny chemotaktický proteín-3, eotaxín), čo potvrdzuje a rozširuje naše predchádzajúce výsledky u mladých obéznych a klinicky jednoznačne zdravých jedincov, ktorí sú už de facto „molekulárne chorí“.

Tieto originálne výsledky sú v literatúre prvé, ktoré ukázali pomocou techniky proteinových erejí, že deficit rastového hormónu v dospelosti významne ovplyvňuje rast a diferenciáciu buniek v tukovom tkanive a predisponuje tak k rozvoju tkanivového zápalu, hypoxie ako aj k poruche biologického účinku inzulínu, ktoré sa naplno prejavia už v prítomnosti miernej obezity.

- UKROPEC J., PENESOVA A., SKOPKOVA M., PURA M., VLCEK M., RADIKOVA Z., IMRICH R., UKROPCOVA B., TAJTAKOVA M., KOSKA J., ZORAD S., BELAN V., VANUGA P., PAYER J., ECKEL J., KLIMES I., GASPERIKOVA D.: Adipokine protein expression pattern in growth hormone deficiency predisposes to the increased fat cell size and the whole body metabolic derangements. J Clin Endocrinol Metab. 93(6):2255-62, 2008b (IF = 5,493)

- SKOPKOVA M., PENESOVA A., SELL H., RADIKOVA Z., VLCEK M., IMRICH R., KOSKA J., UKROPEC J., ECKEL J., KLIMES I., GASPERIKOVA D.: Protein array reveals differentially expressed proteins in subcutaneous adipose tissue in obesity. Obesity (Silver Spring) 15(10):2396-406, 2007 (IF= 3,491)

Nahor

Názov projektu: OBJAVENIE NOVÉHO GÉNU TODPOVEDNÉHO ZA PARMANENTNÚ NOVORODENECKÚ CUKROVKU, FUNKČNÁ ANALÝZA IDENTIFIKOVANÝCH MUTÁCIÍ A TVORBA DIAGNOSTICKÝCH A TERAPEUTICKÝCH ODPORÚČANÍ PRE CUKROVKU TYPU MODY

Číslo projektu: APVV-51-014205, MZ.2005/15-NEDU-01

Prideľovateľ grantu: APVV, MZ

Riešiteľ – autor: : prof. MUDr. Iwar Klimeš, DrSc.

Spomedzi monogénovej cukrovky – spôsobenej mutáciou jediného génu - sa v súčasnosti venuje najväčšia pozornosť novorodeneckému diabetu (NDM) a cukrovke typu MODY (diabetes mladistvých so skorým začiatkom). Využitím údajov v Národnom registri detského diabetu sme identifikovali pacientov s neonatálnym diabetom a pre permanentný neonatálny diabetes sa vypočítala presná incidencia tohto ochorenia na Slovensku /1 : 215,417/. S britskými spolupracovníkmi sa nám podarilo identifikovať genetické pozadie slovenských prípadov NDM. Najčastejšou príčinou je mutácia génov KCNJ11 a ABCC8, kódujúcich podjednotky od ATP závislých draslíkových kanálov. Funkčné vlastnosti mutovaných iónových kanálov sa následne študovali elektrofyziologickými technikami v oocytoch xenopus laevis. Zistilo sa, že mutácie ktoré vedú k veľkému poklesu citlivosti na ATP, nemusia byť vždy spojené so spomalením psychomotorického vývoja, či inými neurologickými problémami. Faktom zostáva však ich necitlivosť na deriváty sulfonylmočoviny (väčšina pacientov s mutáciou v draslíkových kanáloch je citlivá na sulfonylmočovinu), ktorá sa zatiaľ nedá obísť inak, ako symptomatickou liečbou inzulínom. Príkladom je nová mutácia L164P, ktorá sa našla okrem slovenskej pacientky ešte u dvoch austrálskych pacientov. V ďalšej rodine s viacgeneračným výskytom NDM sa objavila ako jeho príčina doposiaľ neopísaná mutácia génu pre inzulín. U iného prípadu s klinickou diagnózou permanentného NDM, kde sa dokonca potvrdil defekt génu KCNJ11 (draslíkový kanál), diabetes priebehom času vymizol, a preto sa pacientka preklasifikovala na tranzientný NDM, čo ju indikovalo na vyšetrenie metylácie 6q chromozómu, kde sa našiel pozitívny nález. Toto unikátne pozorovanie dvoch typov diabetogénne pôsobiacich mutácií u jedného pacienta bolo zaslané do tlače. Naše viacročné skúsenosti v oblasti cukrovky typu MODY nám umožnili stať sa členmi tímu, ktorý zostavoval diagnostické a terapeutické odporúčania jednotlivých podtypov MODY. Publikácia Ellard et al. má charakter celosvetových odporúčaní a štandardov.

Výsledky sa získali v spolupráci s profesorom Hattersleym z Institute of Biomedical and Clinical Sciences, Peninsula Medical School, Exeter vo Veľkej Británii a s profesorkou Ashcroft z Department of Physiology, Anatomy and Genetics, University of Oxford vo Veľkej Británii.

- STANIK J., GASPERIKOVA D., PASKOVA M., BARAK L., JAVORKOVA J., JANCOVA E., CILJAKOVA M., HLAVA P., MICHALEK J., FLANAGAN S., PEARSON E., HATTERSLEY A., ELLARD S., KLIMES I.: Prevalence of permanent neonatal diabetes in Slovakia and successful replacement of insulin with sulfonylurea therapy in KCNJ11 and ABCC8 mutation carriers. J Clin Endocrinol Metab 92(4):1276-82, 2007 (IF = 5,8)

- EDGHILL E.L., FLANAGAN S.E., PATCH A.M., BOUSTRED C., PARRISH A., SHIELDS B., SHEPPERD M.H., HUSSAIN K., KAPOOR R., MALECKI M., MACDONALD M.J., STOY J., STEINER D.F., PHILIPSON L.H., BELL G.I the Neonatal Diabetes International Collaborative Group (KLIMES I., GASPERIKOVA D., STANIK J.) HATTERSLEY A.T., ELLARD S.: Insulin Mutation Screening in 1044 Patients with Diabetes: Mutations in the INS gene are a Common Cause of Neonatal Diabetes but a Rarer Cause of Diabetes Diagnosed in Childhood or Adulthood. Diabetes 2007 (in press) (IF = 7,96)

- TAMMARO P., FLANAGAN S.E., ZADEK B., SRINIVASAN S., WOODHEAD H., HAMEED S., KLIMES I, HATTERSLEY A.T., ELLARD S., ASHCROFT F., the European Molecular Genetics Quality Network (EMQN) MODY group (GASPERIKOVA D., KLIMES I.) and HATTERSLEY A.T.: A Kir6.2 mutation causing severe functional effects in vitro produces neonatal diabetes without the expected neurological complications. Diabetologia 2008 (in press) (IF = 5,25)

- ELLARD S, BELLANNE-CHANTELOT, the European Molecular Genetics Quality Network (EMQN) MODY group (vrátane D. Gašperíkovej a I. Klimeša) and Hatter: Best Practice Guidelines for the molecular genetic diagnosis of maturity onset diabetes of the young (MODY) Diabetologia 2007 (in press) (IF = 5,25)

Nahor

Názov projektu: ÚLOHA SUBKLINICKÉHO ZÁPALU PRI VZNIKU A ROZVOJI METABOLICKÉHO SYNDRÓMU U KLINICKY ZDRAVÝCH OBÉZNYCH JEDINCOV A U PACIENTOV S DEFICITOM RASTOVÉHO HORMÓNU

Číslo projektu: APVV 51-040602 a Slovenská diabetologická spoločnosť

Prideľovateľ grantu: APVV

Riešiteľ- autor: Mgr. Daniela Gašperíková, CSc.

Dôsledkom nadmerného kalorického príjmu alebo hormonálnej dysregulácie ako je nedostatok rastového hormónu v organizme býva vznik špecifickej centrálnej obezity vedúcej k metabolickému syndrómu. Nedávne práce ukázali, že práve tento typ obezity je spojený s aktiváciou signálnych dráh zápalu a bunkového stresu. Študovali sme preto doteraz nepoznané molekulárne mechanizmy zápalu tukového tkaniva u klinicky zdravých, ale obéznych mladých mužov, ako aj u pacientov s verifikovaným deficitom rastového hormónu (GHD) v dospelosti s nadhmotnosťou. U jedincov s jednoduchou obezitou sa množstvo podkožného ako aj vnútrobrušného tukového tkaniva kvantifikovaného technikou magnetickej rezonancie zvyšovalo súbežne. Pacienti s GHD v porovnaní s jedincami s rovnakou hmotnosťou /bez GHD/ mali zvýšený obvod pásu v dôsledku zvýšeného množstva tuku, čo svedčí o rozdielnom rozložení tukového tkaniva u jedincov s GHD. U oboch skupín sa detegovali zvýšené hladiny hsCRP v cirkulácii /zápalový marker/, zvýšené expresie mRNA pre CD68 a CD14 /markery makrofágovej aktivity/ v tukovom tkanive, a zvýšené expresie mRNA prozápalových adipokínov /TNFα, IL-6, PAI-1/ či už nalačno, alebo počas euglykemickej hyperinzulinémie. Je veľmi zaujímavé, že zvýšená expresia mRNA študovaných prozápalových adipokínov sa spájala so zvýšeným množstvom tuku tak u klinicky zdravých, obéznych jedincov ako aj u pacientov s GHD. Prítomnosť prozápalovej situácie v podkožnom tukovom tkanive obéznych jedincov potvrdili aj výsledky proteínových “arrayí” (merala sa expresia 120 proteínov v jednej vzorke tuku), ktoré odhalili zvýšené hladiny 27 proteínov. Medzi týmito proteínmi boli leptín, rastové faktory, mnoho chemokínov, cytokínov a ich receptorov, a iných receptorov a enzýmov. Zmeny niektorých faktorov na úrovni proteínu sa potvrdili aj na úrovni expresie mRNA. Naše výsledky prinášajú pôvodné informácie o molekulárnych mechanizmoch subklinického zápalu tukového tkaniva u klinicky ešte zdravých /ale „molekulárne chorých“/, obéznych mladých mužov, ako aj u pacientov s GHD, ktorý sa môže podieľať na inzulinorezistencii. Naviac u pacientov s GHD zvýšená akumulácia tuku do centrálnej oblasti spolu s nedostatočnou sekréciou inzulínu počas vyšetrenia záťaže glukózou môže viesť k vzniku porušenej tolerancie glukózy.

Nahor

Názov projektu: NOVÝ POHĽAD NA VZŤAH ÚZKOSTI A SEKRÉCIE STRESOVÝCH HORMÓNOV

Číslo projektu: ICA1 – CT – 2000 – 70008, VEGA 2/5064

Prideľovateľ grantu: VEGA

Riešiteľ - autor: Doc. PharmDr. Daniela Ježová, DrSc.

Podľa tradičného názoru, ktorý sa doposiaľ všeobecne prijíma, sa depresia a úzkosť spájajú s nadmernou sekréciou stresových hormónov. Svedčia pre to viaceré experimentálne štúdie, u ľudí sú však doterajšie údaje rozporuplné. Výsledky nášho výskumu priniesli nový pohľad na tento problém. Poukazujú na to, že sekrécia stresových hormónov u ľudí s vysokou úzkostnosťou môže byť naopak nedostatočná a že vyššie hladiny niektorých hormónov počas stresu môžu prispievať k jeho lepšiemu zvládaniu. Vykonali sa sledovania s použitím modelu psychosociálneho stresu založeného na verejnom prejave. Zvolili sme netradičný prístup a zamerali sme sa na ľudí, ktorí mali buď nadpriemerne nízku alebo naopak nadpriemerne vysokú úzkostnosť ako povahovú črtu. Z vyšetrovaného súboru sme teda vyradili ľudí s priemernou úzkostnosťou, ktorí v iných štúdiách u zdravých dobrovoľníkov predstavujú väčšinu probandov. V súlade s tradičným názorom mali úzkostní ľudia počas stresu väčší vzostup srdcovej frekvencie. Avšak hladiny kortizolu, adrenalínu aj noradrenalínu boli počas stresu nižšie v skupine úzkostných ľudí. Sekréciu hormónov počas psychosociálneho stresu sa nám podarilo zvýšiť doplnením potravy o vybrané aminokyseliny (lyzín, arginín), u ktorých sa predpokladá anxiolytický účinok. Pri použití iného modelu mentálneho stresu, pri ktorom je možné hodnotiť aj psychický výkon sme zistili, že tí, ktorí podali najlepší výkon mali signifikantne vyššie hladiny kortizolu. Naopak, vyššie hladiny adrenalínu a noradrenalínu boli sprevádzané vyššou chybovosťou, teda horším výkonom. V ďalšej práci sme ukázali, že vysoká úzkostnosť pravdepodobne nie je spätá s jednoznačne nadmernou alebo naopak nedostatočnou sekréciou stresových hormónov, ale so zmenenou koordináciou stresovej odpovede. Pri viacerých meraných parametroch (hormóny, krvný tlak, odpor kože) sme zistili individuálne rozdiely v regulačných mechanizmoch. Kým u úzkostných ľudí boli depresívne pocity aj pociťovanie stresu nepriamo úmerné hladine kortizolu, u neúzkostných jedincov takýto vzťah nebol. Získané výsledky naznačujú, že primeraná hladina kortizolu je potrebná pre emočné aj kognitívne zvládanie záťažových situácií.

Nahor

Názov projektu: SKRÍNING DM-2, MODY-3 A MIDD

Číslo projektu: Národný diabetologický program

Prideľovateľ grantu: Ministerstvo zdravotníctva SR

Riešiteľ - autor: Doc. MUDr. Iwar Klimeš, DrSc.

Spoluriešiteľské inštitúcie: Národný endokrinologický a diabetologický ústav Ľubochňa; terénni diabetológovia a endokrinológovia SR

V rámci Národného diabetologického programu (NDP) Ministerstva zdravotníctva SR, sa i v tomto roku – napriek pozastaveniu financovania zo strany MZd - dynamicky rozvíjali aktivity laboratória DIABGENE, ktoré je spoločným pracoviskom Laboratória diabetu a výživy ÚEE SAV a Detského oddelenia Národného endokrinologického a diabeto– logického ústavu v Ľubochni (so sídlom na ÚEE SAV v Bratislave). Tie zahŕňajú skríning rôznych foriem monogénne podmieneného diabetu ako aj menežment DNA banky v rámci národného skríningu diabetes mellitus 2. typu na Slovensku. Počas štúdia monogénnych foriem diabetu sa v spolupráci s klinickými pracoviskami po celom Slovensku analyzovali mutácie a polymorfizmy v géne HNF1-alpha zodpovedného za MODY3 (monogénna forma cukrovky) podtyp, a to u 31 (18M/13Ž) probandov s klinickým podozrením na MODY3 a ich 80 pokrvných príbuzných. Toľko biologického materiálu prišlo v horizonte 12 mesiacov od rozposlania výzvy všetkým terénnym diabetológom na Slovensku. Promótor a všetky kódujúce úseky génu sa obojsmerne sekvenovali na kapilárnom sekvenátore ABI Prism 310. U šiestich probandov a ich 11 pokrvných príbuzných sa zistilo päť rôznych mutácií: R131Q a Y163N na exóne 2, R200Q a R229P na exóne 3, R263C na exóne 4.

Mutácia Y163N na druhom exóne pritom ešte nebola doteraz vo svetovej literatúre popísaná. De novo mutácia R131Q /verifikovaná paternitným testom/ u iného probanda, zhodou okolností tiež na druhom exóne, tiež ešte nebola publikovaná. Okrem toho sa celkovo u 98 vyšetrených jedincov našli viaceré polymorfizmy: v exóne 1 (L17L, A98V, I27L), exóne 4 (G288G), exóne 7 (L459L, S487N) a exóne 8 (T515T). Z uvedeného vyplýva, že zatiaľ 19% všetkých probandov s klinickým podozrením na MODY má skutočne defekt génu pre HNF1-alpha. Táto vôbec prvá informácia o výskyte MODY3 na Slovensku sa bude postupne ďalej spresňovať analýzou DNA pacientov, ktorá bude pochádzať už aj z Národného skríningu diabetu 2. typu, ktorý odštartoval v októbri 2004. Zaviedla sa tiež metodika na stanovenie ďaľšej formy monogénne podmieneného diabetu mellitus, ktorý sa spája so selektívnou nedoslýchavosťou v oblasti vysokých frekvencií zvuku. U tejto cukrovky typu MIDD s matrilineárnou formou dedičnosti sa mutácie nenachádzajú v jadrovom, ale v mitochondriálnom genóme. Konečne, tento rok v septembri sa zúročili aktivity laboratória DIABGENE pri príprave oficiálneho protokolu národného skríningu diabetes mellitus 2. typu, ktorý koordinuje Subkatedra pre diabetes SZÚ v Martine. Ku koncu roku 2004, t.j. 3 mesiace po oficiálnom začiatku skríningu, sa vybudovalo technické zázemie pre DNA banku, a máme uskladnený biologický materiál od 1100 skrínovaných jedincov, z ktorého sa postupne bude izolovať DNA. V skríningu diabetu 2. typu sa priebežne pokračuje do konca roku 2005, kedy sa nazbiera plánovaná cieľová skupina 5000 jedincov. Získajú sa tak nielen veľmi dôležité epidemiologické informácie o výskyte cukrovky a metabolického syndrómu na Slovensku, ale aj DNA banka týchto ochorení, ktorá umožní seriózny genomický výskum hereditárneho pozadia tejto novodobej pandémie.

Nahor

Názov projektu: VÝZNAM NEUROENDOKRINNÝCH MECHANIZMOV PRI VZNIKU A PRIEBEHU REUMATICKÝCH OCHORENÍ.

Číslo projektu: APVT 21 - 008602

Prideľovateľ grantu: APVT

Riešitelia –autori: MUDr. Ladislav Macho, DrSc., MUDr. Richard Imrich, PhD., prof. MUDr. Jozef Rovenský, DrSc., MUDr. Milan Vigaš, DrSc.

Hormóny majú významnú úlohu v patogenéze reumatických ochorení (RO). Predpokladá sa, že vznik RO predisponuje nerovnováha imunostimulačne a imunosupresívne pôsobiacich hormónov. U RO ako reumatoidná artritída (RA), systémový lupus erythematosus (SLE) a Sjogrenov syndrom sa u 25 – 30 % pacientov zistila zvýšená koncentrácia cirkulujúceho prolaktínu (PRL), ktorý má imunostimulačný účinok. Naopak, prijatá je hypotéza o miernom relatívnom deficite imunosupresívne pôsobiaceho kortizolu u RO, ale dôkazy nie sú jednoznačné. Cieľom projektu bolo zistiť komplexný obraz o imunomodulačne pôsobiacich hormónoch v cirkulácii v pokojovom stave a ich sekrécii v záťažovej situácii, objasniť interakcie medzi imunostimulačnými a imunosupresívnymi hormónmi pri sekrécii a účinku na imunitné bunky, ako aj stanoviť koncentrácie hormónov v exudátoch postihnutých zhybov a objasniť vzťahy endokrinného a imunitného systému. V plazme a synoviálnej tekutine kolenných kĺbov pacientov s RA a osteoartrózou (OS) sa stanovili hladiny steroidných hormónov a proteohormónov s imunomodulačným účinkami. Pri porovnaní koncentrácií hormónov sa našli nižšie koncentrácie testosterónu a estradiolu v synoviálnej tekutine ako v plazme. Naopak, v synoviálnej tekutine boli vyššie koncentrácie aldosterónu, inzulínu a C-peptidu ako v plazme. U pacientov s RA v porovnaní s OS boli hladiny prozápalového estradiolu vyššie v plazme i synoviálnej tekutine. U pacientov s RA v porovnaní s OS bola výrazne zvýšená väzba inzulínu na membránové receptory synoviálnych buniek, čo poukazuje na možnú úlohu inzulínu v zápalovom procese u RA. Celkovo sa u pacientov s RA zistil zvýšený pomer prozápalovo pôsobiacich hormónov u pacientov s RA. Získal sa komplexný obraz cirkulujúcich hormónov a prozápalových cytokínov a zmeny ich aktivity po záťaži. Dokázalo sa, že pacientky s RA nemajú zvýšenú degradáciu celkového kortizolu ani jeho voľnej frakcie. U pacientiek s RA sa potvrdili znížené koncentrácie cirkulujúceho dihydroepiadrosterónsulfátu, ktorý je prekurzorom pre syntézu aktívnych androgénov a estrogénov. Ďalej sa potvrdili sa zvýšené koncentrácie PRL asi u tretiny pacientov s SLE a RA, ktoré však nekorelovali s koncentráciami cytokínov TNF a IL- 6. Hyperprolaktinemickí pacienti v porovnaní s normoprolaktinemickými však mali zníženú odpoveď na základnú liečbu s častejšou potrebou použitia kortikoidnej liečby. U zdravých dobrovoľníkov sa však vylúčil priamy inhibičný účinok hyperprolaktinémie na sekréciu kortizolu. Počas farmakologicky navodenej hyperprolaktinémie sa naopak zistilo zníženie imunosupresívneho účinku kortizolu na imunitné bunky potlačením indukovanej expresie adhezívnych molekúl CD11b na CD8 lymfocytoch. Na základe našich výsledkov získaného komplexného endokrinného obrazu u pacientov s RA (lokálne i systémovo) sa v liečbe RA podporilo zavedenie suplementácie dehydroepiandrosterónom. Realizáciu výsledkov v monitorovaní a terapii RA zabezpečuje Národný ústav reumatických chorôb v Piešťanoch.

- ROVENSKY J., IMRICH R., KOSKA J., KOVALANCIK M., KILLINGER Z., PAYER J., VIGAS M., JEZOVA D.: Cortisol elimination from plasma in premenopausal women with rheumatoid arthritis. Ann Rheum Dis. 62(7):674-6, 2003 (IF: 3,593)

Nahor

C) MEDZINÁRODNÉ VEDECKÉ PROJEKTY

Názov projektu: Vplyv agonistov ghrelínu na expresiu Fos proteínu v oblastiach mozgu regulujúcich príjem potravy u C57BL/6 myších samcov

Riešiteľ – autor: RNDr. Alexander Kiss, DrSc.

Mnoho cirkulujúcich látok, vrátane ghrelínu, aktivujú neuróny v mozgu. V tejto práci sme porovnávali vplyv subkutánne podávaného ghrelínu s jeho troma stabilnými agonistami: Dpr3ghr ([Dpr(N-octanoyl)3] ghrelin) (Dpr – diaminopropionic acid), YA GHRP-6 (H-Tyr-Ala-His-DTrp-Ala-Trp-DPhe-Lys-NH2) a JMV1843 (H-Aib-DTrp-D-gTrp-CHO) na expresiu Fos v oblastiach mozgu, ktoré sú zapojené do regulácie príjmu potravy, ako sú nukleus paraventrikularis (PVN) a arkuatus (ARC), nukleus traktus solitarius (NTS) a area postrema (AP) u samcov myší kmeňa C57BL/6. Imunohistochemická analýza ukázala, že jednorázové subkutánne podanie každej látky v dávke 5 mg/kg na telesnú váhu, ktoré štatisticky významne zvýšilo príjem potravy, stimulovalo expresiu Fos proteínu vo všetkých sledovaných oblastiach mozgu. Podobne ako ghrelín, každý jeho agonista výrazne zvýšil expresiu Fos v PVN. V ARC, ghrelín a jeho agonisti aktivovali skupinu neurónov s identickou lokalizáciou, pričom výskyt Fos reakcie bol detegovaný v prednej aj strednej (mARC) podoblasti ARC. V mARC Fos reakcia bola sústredená bilaterálne, hlavne vo ventromediálnej oblasti ARC. V NTS taktiež všetky testované látky zvýšili počet Fos profilov, navyše aktivované neuróny vykazovali špecifickú lokalizáciu v dorzomediálnej podoblasti NTS a oblasti area subpostrema. Navyše stimulovanie Fos expresie bolo výrazné aj v AP blízko hranice s NTS. Tieto výsledky ako prvé poukazujú na skutočnosť, že centrálny účinok agonistov ghrelínu, ktorý majú rozdielnu chemickú štruktúru ako ghrelín, je takmer identický s účinkom ghrelínu v oblastiach mozgu, ktoré sú zapojené do regulácie príjmu potravy. Z tohto dôvodu existuje reálny predpoklad, že agonisti ghrelínu by mohli byť použité pri liečení kachexie a porúch spojených s príjmom potravy. Podobne ako agonista ghrelínu JMV1843 aj ostatný agonisti majú potenciál nato aby v budúcnosti boli zaradené do klinických štúdií.

- Pirnik Z., Bundziková J., Holubová M., Pýchová M., Fehrentz JA., Martinez J., Zelezná B., Maletínská L., Kiss A.: Ghrelin agonists impact on Fos protein expression in brain areas related to food intake regulation in male C57BL/6 mice. Neurochem Int 59(6), 889-895, 2011 (IF=3,601)

Nahor

Názov projektu: Vplyv anorexických peptidov, cholecystokinínu a kokaínom a amfetamínom regulovaného transkripčného peptidu na aktivitu neurónov v štruktúrach hypotalamu C57Bl/6 myší zapojených do regulácie príjmu potravy.

Riešiteľ – autor: RNDr. Alexander Kiss, DrSc.

Hypothalamus zohráva významnú úlohu v regulácii príjmu potravy pričom informácie o vyváženosti energie získava prostredníctvom hormonálnych, metabolických a nervových signálov. Zvlášť dôležitú úlohu v regulácii príjmu potravy hrajú štruktúry hypotalamu ako sú nucleus arcuatus (ARC) ventromedialis (VMN) a area hypothalamica lateralis (LHA). Cieľom našej práce bolo zistiť u samcov myší kmeňa C57Bl/6 či po podaní cholecystokinínu (CCK) a kokaínom a amfetamínom regulovaného transkripčného (CART) peptidu vzniká medzi nimi určitá funkčná prepojenosť, t.j. funkčný synergizmus alebo asynergizmus. Sledovali sme účinok CCK a CART na aktivitu neurónov v ARC a VMN (sledovaním prítomnosti imunoreaktívneho Fos v neurónoch) a na aktivitu hypokretínových (HCRT) neurónov v LHA (sledovaním dvojitej imunoreakcie na prítomnosti Fos v HCRT neurónoch). Naše výsledky jasne ukázali, že samotný CCK nie je schopný aktivovať neuróny ani v jednej zo sledovaných štruktúr. Naopak CART aktivoval neuróny v ARC a VMN a inhiboval HCRT neuróny v LHA. Spolupodanie CCK s CART však synergisticky stimulovalo neuróny v ARC a asynergicky inhibovalo HCRT neuróny v LHA. Naše výsledky jasne ukázali, že CCK tým, že môže modifikovať účinok CART, može touto cestou významne ovplyvniť aktivitu neurónov v štruktúrach hypotalamu zohrávajúcich významnú úlohu v regulácii príjmu potravy. (Výsledky vznikli v rámci spolupráce s Ústavom organickej chémie a biochémie ČAV a projekt bol podporovaný slovenskými grantmi SAV Vega 2/7003/27, SAV CE CENDO and APVV-0148-06 a českými grantmi 303/05/0614 grantovej agentúry Českej republiky a Z40550506 ČAV)

- Maletinska L., Maixnerova J., Matyskova R., Haugvicova R., Pirnik Z., Kiss A., Zelezna B.: Synergistic effect of CART (cocaine- and amphetamine-regulated transcript peptide and cholecystokinin on food intake regulation in lean mice. BMC Neurosci 9(1), 101-111, 2008 (IF=2,85)

- Pirnik Z., Maixnerova J., Matyskova R., Koutova D., Zelezna B., Maletinska L., Kiss A.: Effect of anorexinergic peptides, cholecystokinin (CCK) and cocaine and amphetamine regulated transcript (CART) peptide, on the activity of neurons in hypothalamic structures of C57Bl/6 mice involved in food intake regulation. Peptides 31(1), 139-144, 2010 (IF= 2,705)

Nahor

Názov projektu: „Katecholaminergné systémy v strese: Štrukturálne a molekulárne genetické prístupy“

Riešiteľ – autor: Kvetňanský R, Sabban E L., Palkovits M

Stresové stimuly vyvolávajú komplex endokrinných, autonómnych a behaviorálnych odpovedí organizmu, ktoré sú extrémne rôznorodé a špecifické v závislosti na type a povahe stresorov. Najprv uvádzame krátky prehľad fyziológie, biochémie a molekulárnej genetiky sympatoadrenomedulárneho, sympatoneurálneho systému a katecholaminergných systémov v mozgu. Opisujú sa významné procesy biosyntézy katecholamínov, ich uskladňovania, uvoľňovania, sekrécie, vychytávania, spätného vychytávania, degradácie a transportéry katecholamínov v akútne a chronicky stresovaných organizmoch. Zdôrazňuje sa štrukturálna rôznorodosť katecholamínových systémov a molekulárna genetika enzýmov zapojených do biosyntézy a degradácie katecholamínov a transportérov. Charakterizujú sa promótery génov týchto enzýmov, transkripčné a post-transkripčné mechanizmy, transkripčné faktory, expresia génov a translácia proteínov, ako aj rôzne fázy stresom aktivovanej transkripcie a kvantitatívne stanovenie hladín mRNA u stresovaných organizmov. Uvádzajú sa aj výsledky u geneticky modifikovaných myší, ktoré majú vyradené gény enzýmov syntetizujúcich katecholamíny. Diskutuje sa interakcia katecholaminergných systémov s inými neurotransmisnými a hormonálnymi systémami. Opisujú sa účinky homotypických a heterotypických stresorov, adaptácie a maladaptácie organizmu a špecificita stresorov (fyzikálny, emočný, metabolický, atď) na aktiváciu katecholaminergných systémov na všetkých úrovniach od plazmatických katecholamínov po expresiu génov enzýmov katecholamínov. Diskutuje sa tiež „cross-adaptácia“ a účinok nových heterotypických stresorov na organizmy adaptované na dlhodobé monotypické stresory. Extra-neuronálny a mimo-nadobličkový adrenergný systém je tiež opísaný. Centrálne nervové regulačné okruhy, ktoré sú aktivované stresom a centrálna organizácia odpovedí na rôzne stresory sú prezentované na vybratých príkladoch molekulárnych regulačných mechanizmov. Súhrnne, uvedené výsledky indikujú, že katecholaminergné systémy sa aktivujú rôznymi dráhami a mechanizmami po vystavení odlišným stresovým podnetom.

- Kvetnansky R., Sabban E.L., Palkovits M.: Catecholaminergic systems in stress: structural and molecular genetic approaches. Physiol. Rev. 89 (2): 535-606, 2009 (IF=35,000)

Nahor

Názov projektu: 6^th FRAMEWORK PROGRAMME EU – GRANT NETWORK OF EXCELLENCE PROJECT EU, FOOD-CT-2044-506319 (CASCADE): CHEMICKÉ KONTAMINANTY V POTRAVINOVOM REŤAZCI

Riešiteľ – autor: Ing. Július Brtko, DrSc.

Priniesli sa pôvodné poznatky ovplyve vybraných endokrinných disruptorov (vinclozolín, bisfenol-A, genistein) na významné regulačné dráhy hormónov a biologicky aktívnych ligandov v organizme (hormón štítnej žľazy, kyseliny all-trans a 9-cis retinové, dihydroxyvitamín D3), ktorých biologické účinky sú sprostredkované hormónmi, resp. biologicky aktívnymi ligandami indukovateľnými transkripčnými faktormi. Vinclozolín predstavuje fungicíd tzv. dikarboxyimidovej skupiny, využitie bisfenolu Asa uplatňuje v praxi pri výrobe polykarbonátových plastov a genistein, patriaci do skupiny flavonoidov, je známy svojimi účinkami ako fytoestrogén.

V našich in vitro experimentoch na bunkovej línii karcinómu ľudského prsníka (MCF- 7) sa sledovala expresia dvoch podtypov jadrových receptorov pre hormón štítnej žľazy ΤRα a TRβ, troch podtypov jadrových receptorov pre kyselinu all-trans retinovú (RARα, RARβ, RARγ), troch podtypov jadrových receptorov pre kyselinu 9-cis retinovú (RXRα, RXRβ, RXRγ) a jedného typu jadrového receptora pre dihydroxyvitamín D3 (VDR).

Zistilo sa, že vinclozolín, bisfenol-A ako aj genistein po ich 72 h účinku zvyšujú expresiu ΤRα. Vinclozolín nemal vplyv na expresiu TRβ, na rozdiel od bisfenolu-A a genisteinu, ktoré zvyšovali aj expresiu TRβ. Výsledky naznačujú, že uvedené endokrinné disruptory môžu významne zasahovať i do metabolických dráh syntézy mastných kyselín a katabolizmu glukózy, v ktorých participuje enzým malátdehydrogenáza. Ďalej sa zistilo, že vinclozolín zvyšoval expresiu RARα, RARβ a RARγ už po 24 h a po 72 h zvyšoval expresiu RXRβ a znižoval expresiu RXRα. Bisfenol-A po 72 h zvyšoval expresiu RARα, RARβ, RARγ a znižoval expresiu RXRα. Genistein po 72 h zvyšoval expresiu RARβ, RARγ a RXRβ. Získané pôvodné výsledky naznačujú, že uvedené endokrinné disruptory ovplyvňujú regulačné dráhy v organizme, ktorých cieľovými génmi sú enzýmy metabolizmu vitamínu A alebo enzým tkanivová transglutamináza participujúca v procese apoptózy buniek. Ďalej sa zistilo, že expresia jadrového receptora pre dihydroxyvitamín D3 sa zvyšovala len vplyvom bisfenolu-A, čo naznačuje na jeho následný vplyv na expresiu osteokalcínu aďalších významných enzýmov metabolizmu vitamínu D.

Získané pôvodné výsledky na bunkách ľudského karcinómu prsníka jednoznačne potvrdzujú, že uvedené endokrinné disruptory biologickom systéme významným spôsobom ovplyvňujú regulačné a metabolické dráhy, v ktorých participujú jadrové receptory pre hormón štítnej žľazy, retinoidné arexinoidné receptory ako aj jadrový receptor pre dihydroxyvitamín D3.

- PARIS M., ESCRIVA H., SCHUBERT M., BRUNET F., BRTKO J., CIESIELSKI F., ROECKLIN D., VIVAT-HANNAH V., JAMIN E.L., CRAVEDI J-P., SCANLAN T.S., RENAUD J-P., HOLLAND N.D., LAUDET V.: Amphioxus post-embryonic development reveals the homology of chordate metamorphosis. Curr. Biol., 18: 825-830, 2008 (IF = 10,539)

Nahor

Názov projektu: STRESOM INDUKOVANÁ OBEZITA JE SPOSOBENÁ UVOĽNENYM NEUROPEPTIDOM Y (NPY) V TUKOVOM TKANIVE

Číslo projektu:

Prideľovateľ grantu: APVV, VEGA

Riešiteľ – autor: RNDr. Richard Kvetňanský, DrSc.

V rámci spolupráce so skupinou Prof. Zukowskej z Georgetown University vo Washingtone, USA sa podarilo objasniť mechanizmus stresom vyvolanej obezity u myší. Podstatnou zložkou objaveného mechanizmu je uvoľňovanie peptidu NPY zo sympatikových neurónov predovšetkým v brušnom tukovom tkanive. NPY prostredníctvom svojich receptorov NPY2 vyvoláva zmnoženie tukových buniek (adipocytov) a spôsobuje obezitu hlavne v brušnej oblasti. Vznik stresom vyvolanej obezity je možné eliminovať farmakologickou inhibíciou receptorov NPY2. Zistilo sa, že blokáda receptorov NPY2 v tukovom tkanive myší, ale aj ľudí, je novou cestou zabránenia tvorby tukového tkaniva, ktorá sa dá využiť pri liečbe obezity. Aplikácia uvedeného poznatku v humánnej medicíne je závislá od prípravy špecifického inhibítora NPY2 receptorov, ktorý nebude vykazovať žiadne vedľajšie toxické účinky. Výsledky boli publikované vo významnom medzinárodnom časopise Nature Medicine

- KUO L.E., KITLINSKA J.B., TILAN J.U., LI L., BAKER S.B., JOHNSON M.D., LEE E.W., BURNETT M.S., FRICKE S.T., KVETNANSKY R. HERZOG H., ZUKOWSKA Z. Neuropeptide Y acts directly in the periphery on fat tissue and mediates stress-induced obesity and metabolic syndrome. Nature Medicine 13(7): 803-811, 2007 (IF=28,588)

Nahor

Názov projektu: INCIDENCIA MONOGÉNNE PODMIENENEJ PERMANENTNEJ NOVORODENECKEJ CUKROVKY NA SLOVENSKU A ZMENA LIEČBY Z INZULÍNU NA TABLETY SULFONYLMOČOVINY U NOSIČOV MUTÁCIÍ KIR6.2 A SUR1 PODJEDNOTIEK DRASLÍKOVÉHO KANÁLA B BUNIEK

Číslo projektu: APVV-51-014205, MZ.2005/15-NEDU-01

Prideľovateľ grantu: APVV, MZ

Riešiteľ - autor: prof. MUDr. Iwar Klimeš, DrSc.

Novorodenecká cukrovka patrí medzi relatívne menej časté formy cukrovky, ktoré vznikajú defektami jediného génu. Ak vymizne v priebehu niekoľkých týždňov, nazýva sa tranzientnou. Ak pretrváva, označuje sa ako permanentný novorodenecký diabetes (PND). Väčšina prípadov PND vzniká mutáciou génu KCNJ11 pre Kir6.2 či ABCC8 génu pre SUR1 podjednotku draslíkového kanála B-buniek pankreasu, ktorý reguluje vyplavovanie inzulínu do krvi. In vitro štúdie ukázali, že miesto symptomatickej liečby PND inzulínom by mala u ľudí fungovať kauzálna terapia derivátmi sulfonylmočoviny, ktoré regulujú otváranie draslíkového kanála. Využitím unikátnych údajov v Národnom registri detského diabetu /založený v roku 1981/ sme identifikovali 8 pacientov s nástupom cukrovky pred 6. mesiacom života bez remisie a autoimunitnej genézy. Pri priemernom počte 71 805 živonarodených detí za rok sa vypočítala výrazne vyššia incidencia PND na Slovensku /1 : 215,417/ ako uvádzajú zahraničné pramene /až 1 : 800 000/. Žiaden z nich sa však neopiera o údaje v národnom diabetickom registri. U štyroch PND pacientov, sme našli 3 rôzne KCNJ11 mutácie - dva prípady bežne sa vyskytujúcej mutácie R201H, a dve nové, doteraz nepopísané mutácie H46Y a L164P. Troch pacientov s mutáciou génu KCNJ11 typu R201H a H46Y sme prestavili z liečby injekčným inzulínom na tablety sulfonylmočoviny, čím sme navodili prakticky normalizáciu glykovaného hemoglobínu /parameter kompenzácie cukrovky/ z vstupných hodnôt 9.3-11.0% pri inzulínovej liečbe na 5.7-6.6% na tabletkách sulfonylmočoviny. Podobne úspešne sme zmenili liečbu aj u jednoho pacienta s novou, doteraz nepopísanou mutáciou V86A pre gén ABCC8, ktorý kóduje SUR1 podjednotku draslíkového kanála. Získané výsledky sú prvým klasickým príkladom farmakogenomiky v diabetológii, kde genetická príčina nedostatočnej sekrécie inzulínu podmieňuje odpoveď na liečbu. Tieto výsledky sa získali v rámci dlhodobej nezmluvnej spolupráce s profesorom Hattersleym na Institute of Biomedical and Clinical Sciences, Peninsula Medical School, Exeter vo Veľkej Británii. Výsledky sú uverejnené aj v špičkovom časopise s tretím vôbec najvyšším impakt faktorom v biomedicíne.

- PEARSON ER., FLECHTNER I., NJOLSTAD PR., MALECKI MT., FLANAGEN SE., LARKIN B., ASHCROFT FM., KLIMES I., CODNER E., IOTOVA V., SLIGERLAND AS., SHIELD J., ROBERT JJ., HOLST JJ., CLARK PM., ELLARD S., SOVIK O., POLAK M., HATTERSLEY AT.: Switching from insulin to oral sulfonylureas in patients with diabetes due to Kir6.2 mutations. N. Engl J Med. 355 (5): 467-77, 2006 (IF = 44,016)

Nahor

Názov projektu: DYSREGULÁCIA METABOLIZMU ENDOGÉNNYCH STEROIDOV PRAVDEPODOBNE MENÍ VÝVOJ NERVOVÉHO A REPRODUKČNÉHO SYSTÉMU: ÚČINKY ENVIRONMENTÁLNYCH PLASTIFIKÁTOROV

Číslo projektu: QLK4-CT-2002-02637

Riešiteľ – autor: RNDr. Mária Ficková, CSc.

Predpokladá sa, že zvýšená prevalencia porúch a rakoviny reprodukčných systémov v európskej populácii je okrem iných faktorov spôsobená látkami znečisťujúcimi životné prostredie, predovšetkým účinkom endokrinných disruptorov. Do tejto veľkej skupiny látok sa zaraďujú aj deriváty ftalátov a fenolov, ktoré sa veľmi intenzívne používajú ako plastifikátory vo výrobkoch dennej potreby, ale aj ako zložky kozmetických a farmaceutických prípravkov a pesticidov. V systéme primárnej kultúry granulóznych buniek izolovaných z antrálnych folikulov ovárií ošípaných sme sledovali účinok vybraných environmentálnych plastifikátorov na syntézu steroidných hormónov. Zistili sme, že testované deriváty fenolov a ftalátov (v koncentrácii 10-10–10-4 M) môžu indukovať zmeny v bazálnej, ako aj gonadotropínmi (FSH, LH) stimulovanej produkcii progesterónu a estradiolu granulóznymi bunkami. Najvýraznejšie zmeny sme pozorovali účinkom bisfenolu A, chlórmetylfenolu, benzybutylftalátu a di-(2-etylhexyl)-ftalátu. Rozdielne pôsobenie testovaných látok môže byť spôsobené ich odlišnou chemickou štruktúrov a rôznym mechanizmom účinku. Testované fenoly inhibovali expanziu oocyt-kumulárnych komplexov (OCC) izolovaných z antrálnych folikulov ovárií ošípaných a zároveň inhibovali jadrové zrenie oocytov. Bisfenol A v najvyššej testovanej koncentrácii znížil množstvo kyseliny hyalurónovej akumulovanej v matrixe expandovaných OCC. Oocyty po odstránení kumulárnych buniek boli oveľa citlivejšie na inhibičný účinok fenolov na jadrové zrenie. Testované látky podobne ako v prípade granulóznych buniek indukovali zmeny v syntéze progesterónu a estradiolu kumulárnymi bunkami. Na základe našich výsledkov predpokladáme, že plastifikátory môžu pôsobiť na úrovni enzýmov zúčastňujúcich sa steroidogenézy vo folikulárnych bunkách, a zároveň môžu interferovať so signálnymi dráhami účinku gonadotropínov v stimulácii produkcie steroidných hormónov. Účinok a mechanizmus pôsobenia jednotlivých látok na steroidogenézu je pravdepodobne špecifický. Inhibičné pôsobenie plastifikátorov na jadrové zrenie oocytu a akumuláciu kyseliny hyalurónovej v matrixe OCC poukazuje na schopnosť týchto látok ovplyvňovať procesy, ktoré sú nevyhnutné pre úspešnú ovuláciu a fertilizáciu.

- MLYNARCIKOVA A., KOLENA J., FICKOVA M., SCSUKOVA S.: Alterations in steroid hormone production by porcine ovarian granulosa cells caused by bisphenol A and bisphenol A dimethacrylate. Molecular and Cellular Endocrinology 244(1-2):57-62, 2005 (IF: 2,626)

Nahor

Názov projektu: ZNÍŽENIE NEGATÍVNEHO VPLYVU ENVIRONMENTÁLNYCH FAKTOROV NA ĽUDSKÉ ZDRAVIE

Číslo projektu: ICA1-CT-2000-70008

Prideľovateľ grantu: Európska komisia, Brusel, v rámci programu pre „Centre of Excellence“

Riešiteľ - autor: Doc. PharmDr. Daniela Ježová, DrSc.

V súlade s hlavným cieľom projektu STRESSNUTS, v ktorom pracovalo množstvo pracovníkov z európskych krajín, sa získali viaceré originálne poznatky, ktoré prispejú k možnostiam znížiť negatívny vplyv chronického stresu a nesprávnej výživy na zdravie človeka. Pri výskume hormonálnych zmien sprevádzajúcich procesy vyrovnávania sa so stresom u zdravých ľudí sa zistilo, že dôležitým determinujúcim faktorom je psychologická charakteristika daného jedinca. V protiklade s tradičným názorom sa ukázalo, že ľudia s vysokou úzkostnosťou nemajú zvýšenú, ale majú naopak zníženú neuroendokrinnú aktiváciu počas psychosociálneho stresu. Priniesli sa dôkazy, že hormonálnu odpoveď zdravých ľudí počas stresu možno modulovať podaním antiepileptík, antidepresív, ale aj extraktu z Ginkgo biloba. Príkladom získaných poznatkov u experimentálnych zvierat je pozorovanie inhibičného účinku salsolinolu, nedávno popísaného nového prolaktoliberínu, na aktivitu sympatikoadrenálneho systému za podmienok stresu, ako aj dôkaz o význame sociálneho prostredia pri zvládaní stresu a pri odpovedi na podávanie liečiv. Celkove bolo publikovaných alebo akceptovaných do tlače 78 publikácií, zväčša v renomovaných časopisoch a 129 abstraktov. V rámci XXVII. Endokrinologických dní ÚEE SAV usporiadal prezentáciu činnosti Centra excelentnsti podporovaného Európskou komisiou a riešenia projektu STRESSNUTS, ktorá sa konala 30. Septembra – 2. Októbra 2004 v Piešťanoch. Spomedzi zúčastnených zahraničných vedcov možno spomenúť celosvetovo uznávanú neurologičku prof. B. B. Johansson zo Švédska, prof. M. Palkovitsa, svetoznámeho neuroanatóma z Maďarska a prof. H. Hinghofer-Szalkay, medzinárodne uznávaného fyziológa z Rakúska. V rámci projektu boli vytvorené postdoktorandské miesta, ktoré obsadili Dr. Lars Rondahl zo Švédska, Dr. Silvia Wein z Nemecka, Dr. Ibolya Bodnár z Maďarska a Dr. Sven Mostböck z Rakúska. Zaoberali sa skúmaním environmentálnych faktorov, lipidového metabolizmu a stresových vplyvov. Doktorandka MUDr. Aikaterini Makatsori z Grécka sa zamerala na štúdium správania, depresie a účinku liečiv u človeka. Úspešne obhájila dizertačnú prácu z farmakológie pred komisiou, ktorá mala medzinárodné zloženie. Prínosné boli spolupráce Laboratória farmakologickej neuroendokrinológie a Laboratória neurohumorálnych regulácií s významnými európskymi laboratóriami ako sú pracoviská prof. H. Hinghofera či prof. M. Rittera z Rakúska a Prof. C. Olivera z Francúzska. Spolupráca s úspešnými Centrami Excelentnosti v Českej republike a Maďarsku viedla nielen k dobrým publikáciám, ale je reálny predpoklad, že sa tieto spolupráce budú úspešne rozvíjať ďalej.

- BODNAR I., MRAVEC B., KUBOVCAKOVA L., TOTH B., FULOP F., FEKETE M.I.K., KVETNANSKY R., NAGY G.M.: Stress-, as well as suckling-induced prolactin response is blocked by a structural analogue of the putative hypophyseotrofic prolactin releasing factor, salsolinol. Journal of Neuroendocrinology 16: 208-213, 2004. (IF: 4,650)

- MAKATSORI A., DUNCKO R., MONCEK F., LODER I., KATINA S., JEZOVA D. : Modulation of neuroendocrine response and non-verbal behavior during psychosocial stress in healthy volunteers by the glutamate release-inhibiting drug lamotrigine. Neuroendocrinology 79: 34-42, 2004 (IF: 3,272)

- MONCEK F., DUNCKO R., JOHANSSON B.B., JEZOVA D.: Effect of environmental enrichment on stress related systems in rats. J. Neuroendocr. 16: 423-431, 2004 (IF: 4,650)

Nahor

Názov projektu: DÔSLEDKY FUNKČNÝCH A NUTRIČNÝCH ZMIEN V HLADINÁCH A METABOLIZME VITAMÍNU A, VITAMÍNU E A KAROTENOIDOV POČAS STARNUTIA

Číslo projektu: LK1-CT-1999-00830 (VITAGE)

Prideľovateľ grantu: Európska komisia, 5.Rámcový program

Zahraničný koordinátor: INRA, Clermont – Ferrand, Francúzsko

Riešiteľ - autor: Ing. Július Brtko, DrSc.

Cieľom projektu bolo zistiť, či vplyvom kyseliny retinovej dochádza k zmenám v regulácii príslušných génov biologického účinku aktívnej formy vitamínu A a či tieto zmeny sú závislé od veku. Receptory retinoidov, ktoré sú lokalizované v bunkovom jadre patria do veľkorodiny retinoidmi-indukovateľných transkripčných faktorov. Získali sa originálne dôkazy, že ľudské lymfocyty, okrem známych dvoch podtypov receptorov kyseliny all-trans retinovej RAR alfa, RAR gama a receptora pre kyselinu 9-cis retinovú RXR alfa exprimujú aj ďalší podtyp receptora pre kyselinu 9-cis retinovú RXR beta. Sledovala sa expresia vyššie uvedených štyroch podtypov receptorov retinových kyselín (RAR alfa, RAR gama, RXR alfa a RXR beta) v lymfocytoch zdravých dobrovoľníkov mladšej a staršej vekovej skupiny pred a po suplementácii 13-cis retinovou kyselinou. Pomocou kvantitatívnej Real-Time PCR sa zistilo, že RXR beta receptor je významne znížený v lymfocytoch dobrovoľníkov staršej vekovej skupiny v porovnaní s mladými mužmi. Suplementácia starších mužov kyselinou 13-cis retinovou naznačuje zvýšenie expresie jadrového receptora RXR beta na úroveň expresie receptora u mladých mužov, ktorí boli suplementovaní kyselinou 13-cis retinovou, avšak táto zmena expresie receptora nedosiahla štatistickú významnosť. Obdobný pozitívny trend suplementácie 13-cis retinovou kyselinou na expresiu receptora sa pozoroval aj u RXR alfa. Ďalej sa zistilo, že vek ako aj suplementácia dobrovoľníkov kyselinou 13-cis retinovou nemá v lymfocytoch vplyv na expresiu jadrových receptorov RAR alfa a RAR gama. Zistila sa distribúcia expresie jednotlivých podtypov jadrových receptorov v ľudských lymfocytoch, pričom sa porovnali dve vekové skupiny dobrovoľníkov mužského pohlavia. Ukázalo sa, že miera expresie jadrových receptorov retinoidov je v nasledovnom poradí: RXR beta (39,82 % mladí muži; 31,67 % starší muži) › RAR gama (32,38 % mladí muži; 33,49 % starší muži) › RXR alfa (17,78 % mladí muži; 22,32 % starší muži) › RAR alfa (10,28 % mladí muži; 12,52 % starší muži). Suplementácia dobrovoľníkov 13-cis retinovou kyselinou zmenila distribučný profil niektorých podtypov retinoidných receptorov nasledovne: RXR beta (34,23 % mladí muži; 36,46 % starší muži) › RAR gama (35,86 % mladí muži; 27,35 % starší muži) › RXR alfa (20,12 % mladí muži; 23,09 % starší muži) › RAR alfa (9,79 % mladí muži; 13,10 % starší muži). Nakoľko aktivita enzýmu transglutaminázy sa považuje za marker účinku retinoidov v organizme, sledovala sa aktivita uvedeného enzýmu v lymfocytoch zdravých dobrovoľníkov dvoch vekových skupín pred a po suplementácii kyselinou 13-cis retinovou. Zistilo sa, že enzým transglutamináza sleduje trend zvýšenia enzymatickej aktivity v lymfocytoch u 78 % mladých dobrovoľníkov, napriek tomu, že u 22 % mladých mužov došlo k zníženiu aktivity transglutaminázy po suplementácii 13-cis retinovou kyselinou. V skupine starších mužov suplementácia kyselinou 13-cis retinovou spôsobila zvýšenie aktivity transglutaminázy u 61 % a zníženie iba u 13 %.

- BRTKO J., THALHAMER J.: Renaissance of the biologically active vitamin A derivatives: Established and novel directed therapies for cancer and chemoprevention. Current Pharmaceutical Design 9: 2067-2077, 2003. (IF: 4,692)

Nahor