Cell biology and molecular transport mechanisms (Council of Medical and Biological Sciences)
50 %
Molecular and cellular neuroscience (Council of Medical and Biological Sciences)
30 %
Ortelius classification: Neurobiology
Phagocytosis and cellular immunity (Council of Medical and Biological Sciences)
20 %
Panel
Cellular and Developmental Biology
Department or equivalent
Institute of Genetics (HUN-REN Biological Research Centre Szeged)
Starting date
2019-12-01
Closing date
2024-05-31
Funding (in million HUF)
40.000
FTE (full time equivalent)
3.60
state
running project
Final report
Results in Hungarian
A gliasejtek mind normális, mind kóros körülmények között tisztán tartják az agyat. Sok mindent tudunk arról, hogy a gliák hogyan ismerik fel a lebontandó megváltozott saját anyagot vagy a mikrobákat, de kevesebb kutatás foglalkozik azzal, hogy ezek hogyan bomlanak le a gliák lizoszómájában, és hogyan alkalmazkodnak a gliák az olyan kihívásokhoz, mint a sérülés, a megváltozott jelátviteli válaszok révén. Ennek tisztázását tűztük ki célul az autofágia, egy intracelluláris lebontási útvonal vizsgálatával. Drosophila melanogaster-ben bizonyítékot gyűjtöttünk arra, hogy az autofágia útvonal bizonyos fehérjéi LC3-asszociált fagocitózis (LAP) során szabályozzák a sérülés során keletkező axontörmelék fagocitikus lebontását. A LAP-hoz tartozó fehérjék kapcsolódnak a glia axontörmeléket tartalmazó fagoszómáihoz. Hibájuk az axontörmelék eltávolításának blokkjához vezet. A LAP hiánya traumás agysérülést követően hosszú távon megnövekedett halálozáshoz vezetett, ami a LAP általi törmeléklebontás fontosságát bizonyítja. A sérülés az AP-1 és a Stat92E transzkripciós faktorok aktivitásán keresztül gliális reaktivitáshoz vezet. Az autofágia hozzájárul a Stat92E megfelelő aktiválásához a glia axonális sérülést követően a Su(var)2-10 Stat92E represszor lebontásával. Jelentős előrelépést értünk el annak meghatározása felé, hogy az autofágia és a kapcsolódó útvonalak hogyan alakítják a gliafunkciót kihívásokra adott válaszként, és hogyan profitál a szervezet ezek aktivitásából.
Results in English
Glial cells keep the brain clean under both normal and pathological conditions. Much is known about how glial cells recognize altered self or microbes to be degraded, but there is less underlying research on how these are degraded in glial lysosomes and how glia adapt to challenges such as injury by altered signalling and transcriptional responses. We aimed to elucidate this by studying autophagy, an intracellular membrane-limited degradation pathway. We have gathered evidence in Drosophila melanogaster that certain proteins of the autophagy pathway regulate the phagocytic degradation of axonal debris produced during injury. This process is called LC3-associated phagocytosis (LAP). We found that LAP-related proteins decorate the axon debris-containing phagosomes in glia. Their disruption leads to a block in axon debris elimination. The absence of LAP after traumatic brain injury led to increased mortality in the long term, demonstrating the importance of debris degradation by LAP. Injury leads to glial reactivity via the activities of the AP-1 and Stat92E transcription factors. We found that autophagy contributes to the proper activation of Stat92E in glia following axonal injury by degrading excess Su(var)2-10, a direct Stat92E repressor. We made a significant progress towards defining how autophagy and related pathways shape glial function in response to challenges and how the organism benefits from their activity in these conditions.
