Study of the role of cell-autonomous and non cell-autonomous processes in the degeneration of motor neurons  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
48718
Type K
Principal investigator Siklós, László
Title in Hungarian Sejt-autonóm és nem sejt-autonóm tényezők tanulmányozása a motoros idegsejtek degenerációja során
Title in English Study of the role of cell-autonomous and non cell-autonomous processes in the degeneration of motor neurons
Panel Neurosciences
Department or equivalent Institute of Biophysics (HUN-REN Biological Research Centre Szeged)
Participants Engelhardt, József István
Párdutz, Árpád
Soós, Judit
Vigh, Lóránd
Starting date 2005-01-01
Closing date 2008-12-31
Funding (in million HUF) 11.700
FTE (full time equivalent) 3.00
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
Kísérleteink során a mozgató idegsejtek kalcium-kötő fehérje tartalmával jellemzett „sejt-autonóm” tulajdonsága és a környéki mikrogliális reakció mértékével jelzett „nem sejt-autonóm” sajátságok akut és krónikus stressz helyzetben kimutatható összefüggéseit vizsgáltuk. Akut sérülést előidéző modellen igazoltuk, hogy a természetesen különböző kalcium-kötő fehérje tartalmú mozgató idegsejtek kalcium-kötő fehérje tartalma és ellenálló képessége között korreláció áll fenn. Továbblépve, az idegsejtek egyfajta kalcium-kötő fehérje tartalmát (parvalbumin) génsebészeti módszerrel megemelve kimutattuk, hogy ezzel a beavatkozással a sejtek korlátozottan megnövelt ellenálló képességgel ruházhatók fel. Génsebészeti úton előidézett krónikus stressz alkalmazásával igazoltuk, hogy az ilyen jellegű ellenálló képesség növelés hatékonysága, kapacitása véges. Ezen kísérletek során derült fény arra, hogy az idegsejtek károsodásához, és pusztulásához a mozgató idegsejtek környéki mikroglia sejtjei aktívan hozzájárulnak, s igazoltuk, hogy a (mozgató) idegsejtek sérüléssel szembeni hatékony védelmének kidolgozásához a mikroglia sejteket is „kezelni” kell. Ezt, az állatkísérletekkel megfelelően alátámasztott stratégiát klinikai gyakorlatban is (csontvelő átültetéssel) kipróbáltuk. Bár az eljárásnak szignifikáns terápiás hatása nem volt, megmutattuk, hogy ezzel a beavatkozással a donor eredetű sejtek a sérülés helyére vándorolnak, melyek így felhasználhatók trofikus faktorok célzott bejuttatásához.
Results in English
In our study, the interaction between the cell-autonomous properties (characterized by intracellular calcium buffering capacity) and non cell-autonomous properties (characterized by local microglial activation) of motor neurons has been examined experimentally in acute and chronic stress conditions. During acute lesion, evoked by nerve transection, the correlation between the naturally occurring elevated calcium binding protein capacity and increased resistance of motor neurons against injury has been demonstrated. Next, using transgenic technology, it has been proved that by this way though limited, but increased resistance could be transferred to motor neurons, by increasing their parvalbumin content. During these experiments it became also evident that, in certain stress conditions, the neighboring microglial cells could actively contribute to the destruction of motor neurons, thus, to develop an efficient protection against their injury, microglial cells has to be “treated”, as well. This strategy, supported by firm experimental data from animal studies, has been tested clinically through bone marrow transplantation in (voluntary) patients with motor neuron disease. Although this intervention did not yield significant therapeutic benefit, it could be demonstrated that a certain population of cells of donor origin migrate to the site of injury, thus might be used as vehicles for targeted delivery of trophic factors to the lesion.
Full text http://real.mtak.hu/1857/
Decision
Yes





 

List of publications

  
J. Soós, J.I. Engelhardt, I. Obál, L. Siklós, S.H. Kim, S.H. Appel: Poly(ADP-ribose) polymerase (PARP) in ALS, Abstracts of the 3rd European Consortium Research Wokshop, 2005
Soós J., Obál I., Kim S., Henkel J., Appel S., Siklós L., Engelhardt J.: Poli(ADP-ribóz) polimeráz (PARP) a motoneuron károsodás pathomechanizmusában, Cephalalgia Hungarica, 2005
J.I. Engelhardt, J. Soós, L. Vígh, L. Siklós: Subcellular localization of IgG from the sera of ALS patients in the nervous system, Acta Neurologica Scandinavica, 2005
J.S. Henkel, D.R. Beers, L. Siklós, S.H. Appel: The chemokine MCP-1 and the dendritic and myeloid cells are increased in the mSOD1 mouse model of ALS, Molecular and Cellular Neuroscience, 31:427-437, 2006
J.I. Engelhardt, J. Soós, I. Obál, L. Siklós, J. Henkel, S.H. Appel: Immune-inflammatory reactions in ALS, Abstracts of the 3rd European Consortium Research Wokshop, 2005
S.H. Appel, J.I. Engelhardt, L. Siklós, D.R. Beers, A.A. Yen, E.P. Simpson, Y. Luo, G. Carrum, H.E. Heslop, M.K. Brenner, U. Popat: Hematopoietic stem cell transplantation in patients with sporadic amyotrophic lateral sclerosis., Neurology, 71:1326-1334, 2008
Obál I., Soós J., Henkel J., Appel S., Siklós L., Engelhardt J.: Immun/gyulladásos reakció ALS-ben, Cephalalgia Hungarica, 2005
Soós J., Obál I., Siklós L., Majtényi K., Havas L., Engelhardt J: A PARP, NF-kB és parvalbumin expresszió a substantia nigra (SN) dopaminerg sejtjeiben Parkinson kórban, Cephalalgia Hungarica, 2005
L. Siklós, J.I. Engelhardt: From the petri dish to the bedside: attempts to understand motor neuron disease, Program Book of "Straub-days", Szeged, 2005
I. Obál, J.I. Engelhardt, L. Siklós: Axotomy induces contrasting changes in calcium and calcium-binding proteins in oculomotor and hypoglossal nuclei of Balb/c Mice, The Journal of Comparative Neurology, 499:17-32, 2006
B. Turchányi, J. Hamar, T. Tömböl, L. Siklós: Capsaicin delays regeneration of the neuromuscular junction of rat extensor digitorum longus muscle after ischemia, Muscle and Nerve, 33:556-567, 2006
D.R. Beers, J.S. Henkel, Q. Xiao, W. Zhao, J. Wang, A.A. Yen, L. Siklós, S.R. McKercher, S.H. Appel: Wild-type microglia extend survival in PU.1 knockout mice with familial amyotrophic lateral sclerosis, Proceedings of the National Academy of Sciences U.S.A., 103:16021-16026, 2006
M. Paizs, L. Siklós: In vivo neuroprotection assay: study the role of parvalbumin in motoneuronal injury, Program Book of ''Straub-days'', Szeged, 2006
M. Paizs, J.I. Engalhardt, L. Siklós: Immune/inflammatory reactions in the spinal cord after axotomy, Clinical Neuroscience/Ideggyógyászati Szemle, 59(suppl.1):51, 2006
A. Gyenes, Z. Hoyk, E. Csákvári, L. Siklós, Á. Párducz: Effects of estradiol on the microglia reaction following nerve injury, Clinical Neuroscience/Ideggyógyászati Szemle, 59(suppl.1):24, 2006
G. Morreale, R. Adalbert, L. Conforti, S. Walker, L. Roderick, L. Siklós, M. Bootman, M. Coleman: Intra-axonal calcium changes after axotomy, Abstracts of the conference on ''Molecular and Cellular Mechanisms of Axon Degeneration'', The Babraham Institute, Cambridge, p.24, 2006
L. Siklós: Attempts to understand motor neuron disease with special emphasis on the role of calcium, Babraham Seminar Series - Summer, Babraham, Cambridge, 2006
Reményi P, Masszi T, Borbényi Z, Soós J, Siklós L, Engelhardt JI.: CIDP cured by allogeneic hematopoietic stem cell transplantation., European Journal of Neurology, 14:e1-e2, 2007
Siklós L.: Ami legyűrte minden idők egyik legjobb baseball játékosát: a mozgató idegrendszer betegsége., Természet Világa, 138:227-230, 2007
Siklós L, Párducz Á, Engelhardt JI, Gyenes A, Paizs M.: Non-cell-autonomous aspects of the degeneration of motor neurons – new basis of attempts of neuroprotection., Magyar Idegtudományi Társaság Konferenciája, 2007. január 24-27, 2007
Gyenes A, Berger Á, Csákvári E, Kurunczi A, Siklós L, Párducz Á.: Microglia activation following nerve injury int he oculomotor nucleus: effect of hormonal environment., Magyar Idegtudományi Társaság Konferenciája, 2007. január 24-27, 2007
Siklós L, Paizs M, Henkel J, Beers DR, Appel SH.: Microglial activation and MCP-1 staining pattern develop differently with disease progression in the spinal cord of SOD1 mutant mouse and rat., International conference on “Mutant SOD and familial ALS: from the molecule to man”, Mario Negri Institute of Pharmacological Research, Milan, Italy, September 13-16, 2007
Gyenes A., Berger Á., Paizs M., Siklós L., Párducz Á.: 17beta-ösztradiol és DHEA hatása az idegi károsodást követő gyulladásos folyamatokra., A Magyar Biokémiai Vándorgyűlés 2008. évi absztrakjai, 2008
A. Gyenes, Z. Hoyk, E. Csákvári, M. Paizs, L. Siklós, Á. Párducz: Microglia activation following nerve injury in the oculomotor nucleus: effect of 17beta-estradiol and dehydroepiandrosterone., 5th International Meeting - Steroids and Nervous System. Torino, February 13-18, 2009
M. Paizs, J.I. Engelhardt, Z. Katarova, A. Gyenes, L. Siklós: Reduced calcium increase after axotomy in hypoglosal motor neurons of mice with increased parvalbumin level., Magyar Idegtudomány Társaság XII. Konferenciája, Budapest, január 22-24, 2009
M. Paizs, J.I. Engelhardt, Z. Katarova, L. Siklós: Parvalbumin upregulation reduces calcium increase in spinal motor neurons and decreases the duration of inflammatory reaction after acute lesion., Magyar Idegtudomány Társaság XII. Konferenciája, Budapest, január 22-24, 2009
M. Paizs, J.I. Engelhardt, L. Siklós: Quantitative assessment of relative changes of mmunohistochemical staining by light microscopy in specified anatomical regions., Journal of Microscopy, in press, 2009
M. Paizs, L. Siklós: Neuroprotective effect of parvalbumin in acute lesion of the spinal cord., Annual lecture series in memory of F.B. Straub, Szeged, December 3-5, 2008
Siklós L.: A kalcium az idegi folyamatok valutája ... és ha megbomlik a fizetési egyensúly?, Mindentudás Egyeteme - Szeged, április 9, 2008
M. Paizs, J.I. Engelhardt, L.Siklós: Measurement of relative changes in immunohistochemical staining by light microscopy in neuronal tisue, Magyar Idegtudományi Társaság XII. Konferenciája, Budapest, január 22-24, 2009
Engelhadt J.I., Siklós l.: Immun-gyulladásos jelenségek a neurodegeneratív betegségekben, Cephalalgia Hungarica, No. 15, 50-51, 2005
L. Vigh, R.G. Smith, J. Soós, J.I. Engelhardt, S.H. Appel, L. Siklós: Sublethal dose of 4-hydroxynonenal reduces calcium in surviving motor neurons in vivo, Acte Neuropathologica, 109:567-575, 2005



Back »