Protein biomarkers in experimental models and in the clinical care for severe traumatic brain injury  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
72240
Type PD
Principal investigator Bukovics, Péter
Title in Hungarian Protein biomarkerek kísérleti modellekben, illetve terápiás szerepük súlyos agysérülések esetén
Title in English Protein biomarkers in experimental models and in the clinical care for severe traumatic brain injury
Keywords in Hungarian Calpain, caspase, koponyasérülés, axon-sérülés, diffúz agysérülés, biomarker, spectrin, S100, tau, apolipoprotein-E, amyloid beta 1-42, PACAP, PARP inhibítorok, 3T MRI
Keywords in English Calpain, caspase, traumatic brain injury, axonal injury, diffuse brain injury, biomarkers, spectrin, S100, tau, apolipoprotein E, amyloid beta 1-42, PACAP, PARP inhibitors, 3T MRI
Discipline
Molecular and cellular neuroscience (Council of Medical and Biological Sciences)100 %
Ortelius classification: Neurobiology
Panel Neurosciences
Department or equivalent Clinic of Paediatrics (University of Pécs)
Starting date 2008-09-01
Closing date 2011-12-31
Funding (in million HUF) 15.000
FTE (full time equivalent) 2.79
state closed project
Summary in Hungarian
A jelen pályázat céljai: (i) a koponya/agysérülés súlyosságának megítélésére, kezelése hatékonyságának követésére és kimenetelének előrejelzésére alkalmas biokémiai markerek keresése, (ii) az alkalmasnak talált biomarkerek kimutatásának a klinikai rutin diagnosztika eszköztárába történő bevezetése és (iii) a biomarker-hisztológia összehasonlítása a 3T-MRI-morfológiával.
Ma Magyarországon a vezető halálok a 40 éves kor alatti lakosság körében a baleset következtében kialakuló agysérülés; a súlyos koponyasérülés mortalitása hazánkban 45%.
Jelenleg nem rendelkezünk semmilyen rutin diagnosztikai eszközzel, amely az agysérülés biokémiai folyamatainak monitorozása útján a primér-, illetve a szekundér károsodás mértékéről információt nyújtana. Különösen kritikus a helyzet a diffúz agysérülések megítélésében súlyos komatózus tudat-állapotú betegekben.
Mindez indokolttá teszi a kalcium-indukálta, calpain- és caspase-mediálta spectrin-lebontás szerepének vizsgálatát. A spectrin és lebontási termékei súlyos koponyasérültek liquorából kimtathatók, és - állatkísérletes vizsgálatok eredményeivel összhangban - alkalmas marker-fehérjeként szolgálhatnak a súlyos koponyasérülés, különösen a diffúz traumás agysérülés monitorozásában.
Summary
Aims of the present project are (i) to find potential biomarkers for the assessment of severity of head/brain injury, for the estimation of therapeutic efficacy and for the prognosis of disease outcome, (ii) to introduce the examination of suitable biomarkers into the tools of clinical routine diagnostics and (iii) to compare the 3T MRI-morphology with the biomarker-histology.
In Hungary, under the age of 40, brain injury owing to accidents is the main cause of death; the mortality of severe head injury is 45 %.
Recently, we do not have any routine diagnostic tool for monitoring the biochemical processes that could provide information on the extent of acute or chronic primary or secondary traumatic injury in the human brain. This lack is especially critical in seriously comatose patients.
These facts provide reasons for studying the role of calpain- and caspase-mediated spectrin-proteolysis. Spectrin and the spectrin breakdown products can be detected in the liquor of patients with severe head injury, which products - in accordance with results of animal investigations - can turn out to be suitable markers for the diagnosis of traumatic brain injury (TBI).




 

Final report

  
Results in Hungarian
Jelen kutatási projekt időtartama alatt több irányadó megközelítést alkalmaztunk a protein biomarkerek jelenlétének, szerepének tanulmányozására, és a traumás agysérüléssel történő összefüggések keresésére. Humán szervezetben előforduló biomarkerek (főként a PACAP) mérése, szerepük feltárása valósult meg a PTE Idegsebészeti Klinikán nagy mintaszámban begyűjtött humán plazma és liquor mintákon, mely eredmények számos nemzetközi konferencián bemutatásra kerültek. A traumás agysérülés egyik típusát a diffúz axonkárosodást – a szöveti károsodás markereként használva – többféle módon tanulmányoztuk állatkísérletes koponyatrauma modellek alkalmazásával – eredményeinket szakfolyóiratokban megjelentetve. Ezen módszerek alkalmazásával többféle, jelenleg kísérleti stádiumban lévő neuroprotektív szert tanulmányoztunk, mely eredményeket szintén konferenciákon, tudományos közleményekben bemutattunk. Törekedtünk továbbá olyan összefoglaló közlemények megjelentetésére is, melyek hűen tükrözik a kutatási projekt témájában a tudomány akkori és jelenlegi állását. A pályázatban kitűzött főbb célok mellett számos más, a kutatási- és munkatervben megfogalmazott célokhoz kapcsolódó témában is értünk el sikeres – publikált – eredményeket a támogatás segítségével. Eredményeinket a kutatási projekt lezárulásáig 9 tudományos publikációban (IF: 22,821) és konferenciákon 6 idézhető absztraktban ismertettük, illetve tervezzük a még bemutatásra nem került eredmények közeljövőben történő megjelentetését.
Results in English
During this research project we used several approaches to study the presence and role of relevant protein biomarkers, and in connection with it to search for correlations related to traumatic brain injury. Measurement and exploring the role of biomarkers that are present in human body (especially the PACAP) was realized on large number of human plasma and cerebrospinal fluid samples that were collected in Department of Neurosurgery, University of Pécs. These results were presented in many international conferences. Considering diffuse axonal injury as an important marker mechanism of the histological damage we examined it in small animal head injury models in different ways and published our results in Journals. Applying these various methods we studied neuroprotective agents – that are in experimental stage – which results was also presented in conferences and manuscripts. Our aim was also to publish review articles that reflect to the subject of this project and to summarize the former and current state of science. Besides the main objectives of relevant topics that were described in the research and work plan of the application other successful – published – results have been achieved with the help of the grant. Until the completion of this research project we published our results in nine peer reviewed manuscripts (IF: 22.821), and six citable abstracts in different conferences and we plan to present the remaining achievements in the near future.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=72240
Decision
Yes





 

List of publications

  
BUKOVICS, P; PAL, J; GALLYAS, F: Aldehyde fixation is not necessary for the formation of "dark" neurons., Acta Neuropathologica, 116: 463-464., 2008
CZEITER, E; PAL, J; KOVESDI, E; BUKOVICS, P; LUCKL, J; DOCZI, T; BUKI, A: Traumatic axonal injury in the spinal cord evoked by traumatic brain injury., Journal of Neurotrauma, 25 (3): 205-213., 2008
KOVESDI, E; TAMAS, A; REGLODI, D; FARKAS, O; PAL, J; TOTH, G; BUKOVICS, P; DOCZI, T; BUKI, A: Posttraumatic Administration of Pituitary Adenylate Cyclase Activating Polypeptide in Central Fluid Percussion Injury in Rats., Neurotoxicity Research, 13 (2): 71-78., 2008
CZEITER, E; BÜKI, A; BUKOVICS, P; FARKAS, O; PÁL, J; KÖVESDI, E; DÓCZI, T; SÁNDOR, J: Calpain inhibition reduces axolemmal leakage in traumatic axonal injury., Molecules, 14 (12): 5115-5123., 2009
GALLYAS, F; PÁL, J; BUKOVICS, P: Supravital microwave experiments support that the formation of "dark" neurons is propelled by phase transition in an intracellular gel system., Brain Research, 1270: 152-156., 2009
ARADI, M; STEIER, R; BUKOVICS, P; SZALAY, C; PERLAKI, G; ORSI, G; PÁL, J; JANSZKY, J; DÓCZI, T; SCHWARCZ, A: Quantitative proton MRI and MRS of the rat brain with a 3T clinical MR scanner., Journal of Neuroradiology, [Epub ahead of print], 2010
BUKOVICS, P; CZEITER, E; REGLODI, D; HELYES, ZS; TAMAS, A; KOVACS, N; BAGOLY, T; BUKI A: Detection of PACAP in the cerebrospinal fluid and plasma of severely head-injured patients: preliminary results., National Neurotrauma Symposium, June 14-17, 2010, Las Vegas, p60, 2010
KÖVESDI, E; BUKOVICS, P; BESSON, V; NYIRÁDI, J; LÜCKL, J; PÁL, J; SÜMEGI, B; DÓCZI, T; HERNÁDI, I; BÜKI, A: A novel PARP inhibitor L-2286 in a rat model of impact acceleration head injury: An immunohistochemical and behavioral study., International Journal of Molecular Sciences, 11 (4): 1253-1268., 2010
KÖVESDI, E; LÜCKL, J; BUKOVICS, P; FARKAS, O; PÁL, J; CZEITER, E; SZELLÁR, D; DÓCZI, T; KOMOLY, S; BÜKI, A: Update on protein biomarkers in traumatic brain injury with emphasis on clinical use in adults and pediatrics., Acta Neurochirurgica, 152 (1): 1-17., 2010
LAMMEL, K; BRUBEL, R; REGLODI, D; TAMAS, A; LUBICS, A; KISS, P; VARNAGY, A; KOPPAN, M; BODIS, J; BIRO, Z; CZEITER, E; BUKOVICS, P; BUKI, A; KOMOLY, S; MARK, L: Presence of pituitary adenylate cyclase activating polypeptide in human body fluids., Neuropeptides 44:(6), p542., 2010
REGLŐDI, D; KISS, P; RÁCZ, B; BRUBEL, R; MÁRK, L; LUBICS, A; HORVÁTH, G; SZABADFI, K; ATLASZ, T; GÁBRIEL, R; FARKAS, J; MATKOVICS, A; CZEITER, E; BUKOVICS, P; BÜKI, A; FERENCZ, A; SZAKÁLY, P; TAMÁS, A: Brain-gut axis: a self-protective system with clinical relevance., Ideggyógyászati Szemle/Clinical Neuroscience 63:(5-6), p208., 2010
BUKI, A; KOVESDI, E; BUKOVICS, P; KOVACS, N; CZEITER, E; TAMAS, A; REGLODI, D; HERNADI, I: Neuroprotection in traumatic brain injury., Journal of Neurotrauma, 28:(5), p. A28., 2011
BUKOVICS, P; CZEITER, E; REGLODI, D; HELYES, Zs; TAMAS, A; BAGOLY, T; BUKI, A: Concentration of PACAP in severe head-injured patients: A new potential biomarker?, Journal of Molecular Neuroscience, p22 (The 10th International Symposium on VIP-PACAP and Related Peptides), 2011
REGLŐDI, D; KISS, P; HELYES, ZS; MÁRK, L; BÜKI, A; DÓCZI, T; CZEITER, E; BUKOVICS, P; BRUBEL, R; BIRÓ, ZS; JÁMBOR, É; MAÁSZ, G; KOPPÁN, M; VÁRNAGY, Á; ERTL, T; GYARMATI, J; SZÁNTÓ, Z; TÁRCZAI, I; TAMÁS, A: Future perspectives of pituitary adenylate cyclase activating polypeptide (PACAP) in clinical research., Acta Physiologica, 202:(S684), p101., 2011
STEIER, R; ARADI, M; PÁL, J; PERLAKI, G; ORSI, G; BOGNER, P; GALLYAS, F; BUKOVICS, P; JANSZKY, J; DÓCZI, T; SCHWARCZ, A.: A biexponential DWI study in rat brain intracellular oedema., European Journal of Radiology, [Epub ahead of print], 2011
ANDREA, TAMÁS; DÓRA, REGLŐDI; ORSOLYA, FARKAS; ERZSÉBET, KÖVESDI; ANDREA, ZSOMBOK; JÓZSEF, PÁL; GÁBOR, TÓTH; JOHN T., POVLISHOCK; ATTILA, SCHWARCZ; TAMÁS, DÓCZI; ANDRÁS, BÜKI; PÉTER, BUKOVICS: Effect of PACAP in central and peripheral nerve injuries., Journal of Molecular Neuroscience [submitted], 2012




 

Events of the project

  
2016-03-07 14:02:47
Kutatóhely váltás
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: Idegsebészeti Klinika (Pécsi Tudományegyetem), Új kutatóhely: Gyermekgyógyászati Klinika (Pécsi Tudományegyetem).



Back »