Regulation of H+ and HCO3-Transporters in Human Pancreatic Duct Cells  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
63951
Type PF
Principal investigator ifj Rakonczay, Zoltán
Title in Hungarian H+ és HCO3- transzporterek szabályozása humán pancreas ductus sejtekben
Title in English Regulation of H+ and HCO3-Transporters in Human Pancreatic Duct Cells
Keywords in Hungarian bikarbonát, pancreas, ductus
Keywords in English bicarbonate, pancreas, duct
Discipline
Analysis, modelling and simulation of biological systems (Council of Medical and Biological Sciences)70 %
Public health, health services, environmental and occupational medicine, epidemiology, medical ethics (Council of Medical and Biological Sciences)30 %
Panel Genetics, Genomics, Bioinformatics and Systems Biology
Department or equivalent Department of Pathophysiology (University of Szeged)
Starting date 2006-02-01
Closing date 2009-01-31
Funding (in million HUF) 12.627
FTE (full time equivalent) 2.27
state closed project
Summary in Hungarian
A pancreas nedvben található HCO3- ionok kiválasztásáért a pancreas ductus sejtek felelősek. A sav (H+) és bázis (HCO3-) transzportereket korábban főleg állati, nem-pancreas és/vagy nem-polarizált sejteken vizsgálták. Jelen pályázat fő célja, hogy molekuláris biológiai, transzfekciós és mikrofluorescens technikák felhasználásával megértsük a HCO3- szekréció szabályozását polarizált humán pancreas ductus (CFPAC-1) sejtekben. Céljaink között szerepel, hogy (1) Beállítsunk Szegeden egy humán polarizált pancreas ductus sejt modellrendszert, melyet a Wellcome Trust ösztöndíjam keretén belül a Newcastle-i Egyetemen fejlesztettünk ki. (2) Meghatározzuk a sav és bázis transzporterek molekuláris identitását. (3) Tanulmányozzuk az SLC26 és SLC4 anion transzporterek és Na+/H+ cserélők (NHEk) szabályozását, főleg a cisztás fibrozis transzmembrán regulátor (CFTR) által. (4) Ellenőrizni kívánjuk azon hipotézisünket, hogy az apikális anion csere az SLC26A3 és/vagy SLC26A6 transzporterek által mediált és a luminális pH növekedése gátolja az aktivitásukat. (5) Kísérleteket tervezünk azon hipotézisünk bizonyítására, hogy a bazolaterális anion csere az SLC4A2 transzporter által mediált, az apikális Na+/H+ csere az NHE2 és/vagy NHE3 által és hogy ezen transzporterek gátoltak-e a HCO3- szekréció során. Vizsgálataink eredményei nagymértékben hozzájárulnak a HCO3- szekréció szabályozásának megértéséhez a beteg (cisztás fibrózis) és vad-típusú CFTR-ral transzfektált pancreas ductalis epitheliumban.
Summary
Pancreatic duct cells secrete the HCO3- ions found in pancreatic juice. The investigation of acid (H+) and base (HCO3-) transporters responsible for this secretion has been performed mainly in animal, non-pancreatic and/or non-polarised cells. The overall aim of the project is to understand how HCO3- secretion is regulated in polarised human pancreatic duct (CFPAC-1) cells using molecular biology, transfection and microfluorescence techniques. The specific aims are: (1) To set up a human pancreatic duct cell model system in Szeged that was developed at the University of Newcastle during my Wellcome Trust Fellowship. (2) To determine the molecular identities of acid and base transporters in duct cells. (3) To study the regulation of the SLC26 and SLC4 (previously AE) families of anion transporters and Na+/H+ exchangers (NHEs) especially by cystic fibrosis transmembrane regulator (CFTR). (4) To test the hypothesis that the apical anion exchange in the duct cell is mediated by SLC26A3 and /or SCL26A6, and is inhibited by an increase in luminal pH. (5) To test the hypothesis that basolateral anion exchange is mediated by SLC4A2 (previously AE2), apical Na+/H+ exchange by NHE2 and/or NHE3 and whether these transporters are inhibited during HCO3- secretion. Taken together, this project will lead to an improved understanding of HCO3- secretory mechanisms in the diseased (cystic fibrosis) and corrected (with wild-type CFTR) pancreatic ductal epithelium.




 

Final report

  
Results in Hungarian
A pancreas nedvben található HCO3- ionok kiválasztásáért a pancreas ductus sejtek felelősek. Jelen pályázatban célul tűztük ki, hogy molekuláris biológiai, transzdukciós és mikrofluorescens technikák felhasználásával megértsük a HCO3- szekréció szabályozását humán pancreas ductus (CFPAC-1) sejtekben. Eredményeink a következőkben foglalhatóak össze: (1) Sikerül Szegeden beállítottunk egy humán polarizált pancreas ductus sejt modellrendszert, melyet egy korábbi Wellcome Trust ösztöndíj keretén belül a Newcastle-i Egyetemen fejlesztettünk ki (2003-5). (2) Meghatároztuk a ducts sejtek sav és bázis transzportereinek molekuláris identitását. (3) A cisztás fibrózis transzmembrán konduktancia regulátor Cl- csatorna (CFTR) az SLC26 és SLC4 anion transzporterek és a Na+/H+ cserélők (NHEk) működésére is hatással van. (4) Bebizonyítottuk, hogy az apikális anion csere az SLC26A6 transzporter által mediált. (5) A bazolaterális anion csere az SLC4A2 transzporter által mediált, az apikális Na+/H+ csere független a NHE2 és NHE3 transzporterektől. (6) Stimulált szekréció során nem változik a SLC4A2 és az apikális NHE aktivitás. (7) A kis dózisú kenodezoxikolsav a CFTR Cl- transzportjától függetlenül stimulálja az apikális Cl-/HCO3- cserét. Vizsgálataink eredményei nagymértékben hozzájárulnak a HCO3- szekréció szabályozásának megértéséhez a beteg (cisztás fibrózis) és vad-típusú CFTR-ral transzduktált pancreas ductalis epitheliumban.
Results in English
Pancreatic duct cells secrete the HCO3- ions found in pancreatic juice. The overall aim of the project was to understand how HCO3- secretion is regulated in human pancreatic duct (CFPAC-1) cells using molecular biology, transduction and microfluorescence techniques. Our results can be summarized as follows: (1) We set up a human pancreatic duct cell model system in Szeged that was originally developed at the University of Newcastle during my Wellcome Trust Fellowship (2003-5). (2) We determined the molecular identities of acid and base transporters in duct cells. (3) The cystic fibrosis transmembrane conductance regulator Cl- channel (CFTR) regulates the activities of SLC26 and SLC4 (previously AE) families of anion transporters and Na+/H+ exchangers (NHEs). (4) We’ve demonstrated that apical anion exchange in the duct cell is mediated by SCL26A6. (5) Basolateral anion exchange is mediated by SLC4A2 (previously AE2), apical Na+/H+ exchange is independent of NHE2 and NHE3. (6) The activities of SLC4A2 and apical NHE transporters are not influenced by stimulated secretion. (7) Small doses of chenodeoxycholate stimulate apical Cl-/HCO3- activity independently of CFTR’s transport of Cl-. Taken together, this project lead to an improved understanding of HCO3- secretory mechanisms in the diseased (cystic fibrosis) and corrected (with wild-type CFTR) pancreatic ductal epithelium.
Full text http://real.mtak.hu/2066/
Decision
Yes





 

List of publications

  
Ignáth I, Venglovecz V, Ózsvári B, Rakonczay Z Jr, Takács T, Lonovics J, Borka K, Schaf Z, Tóth A, Varró A, Sahin-Tóth M and Hegyi P: The effects of trypsin on pancreatic ductal epithelia, Z Gastroenterol, 2006
Hegyi P, Venglovecz V, Ignáth I, Ózsvári B, Takács T, Lonovics J, Varró A, Rakonczay Z Jr: Measurement of intracellular pH: differences between microspectrofluorimetric and imaging systems, Z Gastroenterol, 2006
Venglovecz V, Ózsvári B, Ignáth I, Rakonczay Z Jr, Takács T, Lonovics J, Varró A, Hegyi P: Bile acids cause acidification and Ca2+ signaling in guinea pig pancreatic duct cells, Z Gastroenterol, 2006
Ignáth I, Venglovecz V, Ózsvári B, Rakonczay Z Jr, Takács T, Lonovics J, Borka K, Schaf Z, Tóth A, Varró A, Sahin-Tóth M, Hegyi P: Localization and functional characterization of par-2 receptor in guinea pig pancreatic duct cells, Pancreatology, 2006
Hegyi P, Venglovecz V, Ignáth I, Ózsvári B, Takács T, Lonovics J, Varró A, Rakonczay Z: Real-time intracellular pH measurement: the advantage of imaging systems, Pancreatology, 2006
Rakonczay Z Jr, P. Hegyi, M. Hasegawa, M. Inoue, J. You, A. Iida, I. Ignáth, E.W.F.W. Alton, Griesenbach U, Óvári G, Da Paula AC, Varga G, Amaral MD, Argent BE, Gray MA: CFTR gene transfer to human cystic fibrosis pancreatic duct cells upregulates apical Cl-/HCO3- exchange activity, Pancreas, 2006
Venglovecz V, Ózsvári B, Ignáth I, Rakonczay Z Jr, Takács T, Lonovics J, Varró A, Hegyi P: The effect of bile acids on pancreatic ductal epithelia, Pancreas, 2006
Ignáth I, Venglovecz V, Ózsvári B, Rakonczay Z Jr, Ördög B, Takács T, Lonovics J, Boldogkői Z, Tóth A, Varró A, Hegyi P: The effect of virus infection on pancreatic duct cell secretion, Pancreas, 2006
Hegyi P, Ózsvári B, Ignáth I, Venglovecz V, Rakonczay Z Jr, Takács T, Borka K, Schaff Z, Papp G, Tóth A, Varró A, Sahin-Tóth M, Lonovics J: The effects of trypsin on pancreatic PAR-2 receptors, Pancreas, 2006
Kovács M, Rakonczay Z Jr, Ördögh B, Takács T, Lonovics J, Varró A, Tóth A, Papp G, Gray MA, Argent BE, Boldogkői Z, Hegyi P: A novel possibility for gene transfer into the duct cells using non-replicating pseudorabies virus variants, Gastroenterology, 2006
Venglovecz V, Rakonczay Z Jr, Ördögh B, Takács T, Lonovics J, Szabolcs A, Varró A, Tóth A, Papp G, Gray MA, Argent BE, Boldogkői Z, Hegyi P: Pseudorabies virus infection stimulates pancreatic ductal HCO3-secretion, Gastroenterology, 2006
Rakonczay Z Jr, Hegyi P, Hasegawa M, Inoue M, Ignath I, Alton EWFW, Griesenbach U, Ovari G, Vag J, Varga G, Takacs T, Lonovics J, Argent BE and Gray MA: CFTR gene transfer to human cystic fibrosis pancreatic duct cells using a Sendai virus vector, Z Gastroenterol, 2007
Venglovecz V, Rakonczay Z Jr, Maleth J, Nagy L, Ozsvari B, Takacs T, Lonovics J, Varro A, Gray A M, Argent BE, Hegyi P: The non-conjugated chenodeoxycholate stimulates the luminal Cl-/HCO3- exchanger via IP3-mediated Ca2+-signalling in guinea pig pancreatic ducts, Z Gastroenterol, 2007
Ignath I, Rakonczay Z Jr, Takacs T, Schnur A, Venglovecz V, Szepes A, Szepes Z, Czako L, Tiszai A, Rosztoczy A, Molnar T, Izbeki F, Lonovics J, Varro A and Hegyi P: Characterization of acid/base transporters in parietal cells isolated from human gastric biopsy samples, Z Gastroenterol, 2007
Schnur A, Hegyi P, Venglovecz V, Rakonczay Z Jr, Ignath I, Takacs T, Lonovics J, Varro A, Varro A and Dockray G: Functional characterization of the H+/K+ ATPase in wild type and gastrin knock-out mice, Z Gastroenterol, 2007
Szekely C, Rakonczay Z Jr, Fearn A, Hegyi A, Boros I, Takacs T, Lonovics J, Gray AM, Argent BE: Differences in HCO3-/CO2 permeabilities at the apical and basolateral membranes of cystic fibrosis human pancreatic duct cells, Z Gastroenterol, 2007
Rakonczay Z Jr, Hegyi P, Hasegawa M, Inoue M, You J, Iida A, Ignáth I, Alton EWFW, Griesenbach U, Óvári G, Da Paula AC, Varga G, Amaral MD, Lonovics J, Argent BE, Gray MA: CFTR expression but not CFTR Cl- transport modulates apical anion exchange activity in human cystic fibrosis pancreatic duct cells, Pancreatology, 2007
Venglovecz V, Rakonczay Z Jr, Maléth J, Nagy L, Ózsvári B, Takács T, Lonovics J, Varró A, Gray MA, Argent BE, Hegyi P: IP3-dependent Ca2+-signalling mediates the stimulatory effect of bile acids on pancreatic ductal bicarbonate secretion, Pancreatology, 2007
Hegyi P, Venglovecz V, Ozsvari B, Takacs T, Lonovics J, Varro A, Rakonczay Z: Differential effects of bile acids on pancreatic ductal bicarbonate secretion, Pancreas, 2007
Maleth J, Venglovecz V, Rakonczay Z Jr, Nagy L, Ozsvari B, Takacs T, Lonovics J, Toth A, Varro A, Gray MA, Argent BE, Hegyi P: Dual effects of bile acids on guinea pig pancreatic ductal bicarbonate secretion, Z Gastroenterol, 2007
Hegyi P, Rakonczay Z Jr, Farkas K, Venglovecz V, Ózsvári B, Seidler U, Gray MA, Argent BE: Controversies in the role of SLC26 anion exchangers in pancreatic ductal bicarbonate secretion, Pancreas 37:232-4, 2008
Takács T, Szabolcs A, Hegyi P, Rakonczay Z Jr, Farkas G: Az akut pancreatitis diagnosztikus és terápiás elveinek változása a klinikai gyakorlatban. Egy regionális belgyógyászati és sebészeti centrum adatainak epidemiológiai analízise, Orv Hetil 149: 645–654, 2008
Takács T, Szabolcs A, Biczó G, Hegyi P, Rakonczay Z: A kísérletes akut pancreatitismodellek klinikai relevanciája, Orv Hetil 149: 1981-6, 2008
Hegyi P, Takács T, Rakonczay Z Jr: Lansoprazol az oxidatív stressz elleni védelemben. Experimentális adatok, LAM 18: 55-58, 2008
Biczó G, Hegyi P, Dósa S, Iványi B, Jármay K, Hracskó Z, Varga I, Varró A, Lonovics J, Gukovsky I, Gukovskaya A, Pandol S, Takács T, Rakonczay Jr Z: Characterization of a new acute necrotizing pancreatitis model induced by L-ornithine, Z Gastroenterol 46:488, 2008
Czepán M, Ózsvári B, Ignáth I, Márki-Zay J, Lonovics J, Takács T, Lázár G, Tiszlavicz L, Varró A, Wittmann T, Rakonczay Z: The bioactivity of multidrug resistance transporter proteins is increased in human esophagus cancer-derived myofibroblasts, Z Gastroenterol 46:490, 2008
Farkas K, Rakonczay Jr Z, Nagy F, Molnár T, Szepes Z, Varga L, Schnúr A, Legány N, Takács T, Wittmann T, Seidler U, Hegyi P: Investigation of Na+/H+ exchanger activity in normal and inflamed human colonic epithelial cells, Z Gastroenterol 46:491, 2008
Ignáth I, Hegyi P, Székely C, Hasewaga M, Inoue M, Alton E, Griesenbach U, Takács T, Lonovics J, Varró A, Argent B, Gray M, Rakonczay Jr Z: The effect of bile acids on human pancreatic duct cells, Z Gastroenterol 46:496, 2008
Szabolcs A, Biczó G, Rakonczay Z, Tiszlavicz L, Csorba Z, Wittmann T, Takács T: Beneficial effect of bortezomib pre-treatment on cholecystokinin-octapeptide-(CCK-8)-induced experimental pancreatitis, Z Gastroenterol 46:512, 2008
Venglovecz V, Hegyi P, Rakonczay Z, Argent BE, Gray MA: Effect of bile acids on ion conductances in native pancreatic duct cells, Pancreatology 8: 289, 2008
Biczó Gy, Hegyi P, Dósa S, Berczi S, Iványi B, Karg E, Kaszaki J, Takács T, Varró A, Gukovksy I, Gukovskaya AS, Pandol SJ, Rakonczay Jr Z: L-ornithine is involved in the pathogenesis of L-arginine-induced experimental acute pancreatitis, Pancreatology 8: 295, 2008
Rakonczay Jr Z, Biczó G, Dósa S, Iványi B, Sinervirta R, Alhonen L, Jármay K, Hracskó Z, Varga IS, Kaszaki J, Takács T, Lonovics J, Varró A, Gukovsky I, Gukovskaya AS, Pandol SJ, Hegyi P: Characterization of L-ornithine-induced acute necrotizing pancreatitis in rats, Pancreatology 8: 295, 2008
Ignáth I, Hegyi P, Székely C, Hasegawa M, Inoue M, Alton EWFW, Griesenbach U, Takács T, Lonovics J, Varró A, Argent BE, Gray MA, Rakonczay Jr Z: Differential effects of bile acids on human pancreatic duct cells, Pancreatology 8: 311, 2008
Rakonczay Jr Z, Hegyi P, Biczó G, Dósa S, Iványi B, Sinervirta R, Alhonen L, Jármay K, Hracskó Z, Varga IS, Kaszaki J, Lonovics J, Varró A, Gukovsky I, Gukovskaya AS, Pandol SJ, Takács T: Intraperitoneal injection of L-ornithine induces acute necrotizing pancreatitis in rats, Gut 57(Suppl. II): A89, 2008
Szabolcs A, Biczó G, Rakonczay Z, Tiszlavicz L, Csorba Z, Wittmann T, Takács T: Beneficial effect of bortezomib pre-treatment on cholecystokinin-octapeptide-(CCK-8)-induced experimental pancreatitis, Pancreatology 8: 288, 2008
Hegyi P, Ózsvári B, Venglovecz V, Takács T, Lonovics J, Borka K, Schaff Z, Pallagi P, Sahin-Tóth M, Rakonczay Jr Z: The effects of trypsin and PAR-2-activating peptide on intracellular calcium of pancreatic duct cells, Gut 57(Suppl. II): A89, 2008
Venglovecz V, Hegyi P, Rakonczay Z, Argent BE, Gray MA: Effect of chenodeoxycholate on ion conductances in native pancreatic duct cells, Gut 57(Suppl. II): A168, 2008
Farkas K, Rakonczay Jr Z, Molnár T, Nagy F, Szepes Z, Wittmann T, Varga L, Cinar A, Riederer B, Schröder K, Bonhagen J, Seidler U, Hegyi P: EFunctional characterization of Na+/H+ exchangers in normal and inflamed human colonic epithelial cells, Gut 57(Suppl. II): A333, 2008
Szabolcs A, Biczó G, Rakonczay Z, Tiszlavicz L, Wittmann T, Takács T: Beneficial effect of bortezomib pre-treatment on cholecystokinin-actapeptide-(CCK-8)-induced experimental pancreatitis, Gut 57(Suppl. II): A398, 2008
Rakonczay Jr Z, Hegyi P, Biczó G, Dósa S, Iványi B, Hracskó Z, Varga IS, Gukovsky I, Gukovskaya AS, Pandol SJ, Wittmann T, Takács T: L-ornithine induces acute necrotizing pancreatitis in rats, Pancreas 37: 491, 2008
Hegyi P, Pallagi P, Takács T, Venglovecz V, Lonovics J, Wittmann T, Borka K, Sahin-Tóth M, Rakonczay Jr Z: Trypsin inhibits pancreatic ductal bicarbonate secretion via protease-activated receptor 2, Pancreas 37: 474, 2008
Rakonczay Z Jr, Hegyi P, Hasegawa M, Inoue M, You J, Iida A, Ignáth I, Alton EW, Griesenbach U, Óvári G, Vág J, Da Paula AC, Crawford RM, Varga G, Amaral MD, Mehta A, Lonovics J, Argent BE, Gray MA: CFTR gene transfer to human cystic fibrosis pancreatic duct cells using a sendai virus vector, J Cell Physiol 214:442-455, 2008
Venglovecz V, Rakonczay Z Jr, Ózsvári B, Takács T, Lonovics J, Varró A, Gray MA, Argent BE, Hegyi P: Differential effects of bile acids on pancreatic ductal bicarbonate secretion in guinea pig, Gut 57:1102-12, 2008
Hegyi P, Rakonczay Z Jr: The inhibitory pathways of pancreatic ductal bicarbonate secretion, Int J Biochem Cell Biol 39:25-30, 2007
Tóth-Molnár E, Venglovecz V, Ózsvári B, Rakonczay Z Jr, Varró A, Tóth A, Papp JG, Lonovics J, Takács T, Ignáth I, Iványi B, Hegyi P: A new experimental method to study the acid/base transporters and their regulation in lacrimal gland ductal epithelia, Invest Ophthalmol Vis Sci 48:3746-3755, 2007
Hegyi P, Rakonczay Z Jr, Farkas K, Venglovecz V, Ózsvári B, Seidler U, Gray MA, Argent BE: Controversies in the role of SLC26 anion exchangers in pancreatic ductal bicarbonate secretion, Pancreas 37:232-4, 2008
Rakonczay Z Jr, Hegyi P, Takács T, McCarroll J, Saluja AK: The role of NF-kB activation in the pathogenesis of acute pancreatitis, Gut 57:259-267, 2008
Rakonczay Z Jr, Hegyi P, Dósa S, Iványi B, Jármay K, Biczó G, Hracskó Z, Varga IS, Karg E, Kaszaki J, Varró A, Lonovics J, Boros I, Gukovsky I, Gukovskaya AS, Pandol SJ, Takács T: A new severe acute necrotizing pancreatitis model induced by L-ornithine in rats, Crit Care Med 36:2117-27, 2008
Czakó L, Szabolcs A, Vajda Á, Csáti S, Venglovecz V, Rakonczay Z Jr, Hegyi P, Tiszlavicz L, Csont T, Pósa A, Berkó A, Varga C, Varga IS, Boros I, Lonovics J: Hyperlipidemia induced by a cholesterol-rich diet aggravates necrotizing pancreatitis in rats, Eur J Pharmacol 572:74-81, 2007
Czakó L, Hegyi P, Rakonczay Z Jr, Wittmann T, Otsuki M: Interactions between the endocrine and exocrin pancreas and its clinical relevance, Pancreatology (in press), 2009
Hofner P, Balog A, Gyulai Z, Farkas G, Rakonczay Z, Takács T, Mándi Y: Polymorphism in the IL-8 gene, but not in the TLR4 gene, increases the severity of acute pancreatitis, Pancreatology 6:542-548, 2006




 

Events of the project

  
2018-02-12 10:08:03
Kutatóhely váltás
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: Belgyógyászati Klinika I. sz. (Szegedi Tudományegyetem), Új kutatóhely: Kórélettani Intézet (Szegedi Tudományegyetem).



Back »