Study of cytoskeletal abnormalities in neuropsychiatric disorders  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
83667
Type K
Principal investigator Janka, Zoltán
Title in Hungarian Citoszkeletális változások vizsgálata neuropsychiátriai kórképekben
Title in English Study of cytoskeletal abnormalities in neuropsychiatric disorders
Keywords in Hungarian stressz, Alzheimer-kór, szkizofrénia, affektív zavarok, aktin, szinaptikus plaszticitás, sildenafil
Keywords in English stress, Alzheimer’s disease, schizophrenia, affective disorder, actin, synaptic plasticity, sildenafil
Discipline
Neurology, cerebrovascular disorders, psychiatry and mental health (Council of Medical and Biological Sciences)100 %
Ortelius classification: Neurology, Psychiatry
Panel Clinical Medicine
Department or equivalent Department of Psychiatry (University of Szeged)
Participants Kálmán, János
Pákáski, Magdolna
Sántha, Miklós
Sántha, Petra
Starting date 2011-06-01
Closing date 2015-11-30
Funding (in million HUF) 23.782
FTE (full time equivalent) 9.20
state closed project
Summary in Hungarian
A krónikus és átmeneti stresszhatások a neuropszichiátriai betegségek közül egyaránt szerepet játszanak Alzheimer-kórban (AK), szkizofréniában és az affektív kórképekben. AK-ban, szkizofréniában és affektív zavarban a fő mikroszkópikus elváltozás a neuronok dendrittüskéinek csökkenése. A dendrittüskék fő citoszkeletális komponense az aktin filamentum. Az aktin dinamikáját számos fehérje szabályozza. A szinaptikus plaszticitásban szerepet játszó ezen fehérjék stressz-indukált változásait még nem vizsgálták akut vagy krónikus, in vivo ill. in vitro stressz-modelben. Hasonlóképpen nincs adat a PDE5 inhibitor sildenafil aktin dinamika szabályozására, illetve a szabályzó mechanizmus stressz indukált változásaira gyakorolt hatására vonatkozóan. Tervezett vizsgálataink stresszhatásokhoz és neuropszichiátriai betegségekhez kapcsolódó fehérjék, enzimek, hormonok stressz érzékeny változásainak részletes vizsgálatára irányul. In vivo, in vitro és human kísérleteinkben különböző stresszor tényezők (immobilizáció, elektromos talp-sokk ingerlés, pszichoszociális stressz) által indukált molekuláris változásokat vizsgálnánk fehérje, mRNS és DNS szinteken. Kísérleteinkkel új információt nyernénk a szinaptikus plaszticitás regulációjában szerepet játszó, neuropszichiátriai kórképek szempontjából fontos stresszhatások mechanizmusaira vonatkozóan.
Summary
The chronic or intermittent stress may lead to neuropsychiatric diseases such as Alzheimer’s disease (AD), schizophrenia (sch) or affective disorders. The main microscopic change founded in AD, sch or affective disorders is the loss of dendritic spines in neurons. The major cytoskeletal component of dendritic spines is the filamentous actin. The actin dynamics is regulated by numerous proteins. The stress-induced changes of these proteins which have regulatory roles in the synaptic plasticity have not been examined in acut or chronic, in vitro or in vivo stress-model. Similarly, there is not any data concerning the effect of PDE5 inhibitor sildenafil, a promising therapeutic approach for memory improvement on the regulation of actin dynamics or its effect on the stress-induced changes of the regulatory machinery. In our planned experiments will focus on the detailed investigations of the stress-sensitive changes of certain cytoskeletal proteins, enzymes or hormones and pathways which link the stressful event and certain neuropsychiatric disorders. In our in vitro, in vivo (transgenic) or human experiments, the molecular changes induced by different stressors (immobilization, foot-shock, psychosocial) would be examined protein, mRNS or DNS level. Our experiments will give new informations about the mechanism of stress in the regulation of synaptic plasticity which play important role in the major neuropsychiatric diseases.




 

Final report

  
Results in Hungarian
A neurodegeneratív pszichiátriai betegségek patofiziológiai mechanizmusa a másodlagos, stressz-indukált változásokat is magába foglalja. Az aktin a dendritikus integritás fő komponenseként fontos szerepet játszik a stressz indukált citoszkeletális változásokban. Vizsgálatunk egyik célkitűzése 4 különböző stressz modell, nevezetesen az immobilizációs stressz (IS), elektromos talp-sokk ingerlés (ETS), erőltetett úsztatás és pszichoszociális stressz citoszkeletális gének transzkripciójára és transzlációjára gyakorolt hatásának tanulmányozása volt patkány agyban. A hippokampuszban és a frontális kortexben a beta-actin, kofilin, amyloid prekurzor protein, mitogén-aktivált protein kináz 1 stressz-indukált relatív mRNS és fehérje expresszióját határoztuk meg. Továbbá, endothelsejt markereket, (glükóz-transzporter-1, occludin, claudin-5) és asztroglia markereket is vizsgáltunk. Stresszor specifikus változások legkifejezettebben az IS és az ETS után jelentkeztek, melyek U-alakú időkinetikát mutattak. A stressz olyan gének és fehérjék indukcióját eredményezte szelektíven a patkány agy hippokampális területén, melyek Alzheimer-kórban is emelkedettek. Stressz hatására a tight junction fehérjékben (glükóz-transzporter-1, occludin, claudin-5) is idő függő változásokat detektáltunk az agyi kapillárisok szintjén, melyek a neurodegeneratív folyamatok, kognitív és viselkedési dysfunkciók hátterében állhatnak. Kísérleteink új információkat szolgáltattak a neurodegeneratív pszichiátriai betegségekben fontos szerepet játszó stressz szinaptikus plaszticitás regulációjára gyakorolt hatásáról.
Results in English
The pathophysiological mechanism of neurodegenerative psychiatric disorders involves the secondary, stress-induced effects. Actin is the predominant component of dendritic integrity and a plausible candidate factor in stress-induced cytoskeletal changes. One of the major aim of this study was to investigate the effects of four different stress conditions, i.e. restraint stress (RS) electric foot shock stress (EFSS), forced swimming stress, or psychosocial stress on the transcription and translation of cytoskeletal genes in the rat brain. The stress-induced relative mRNA and protein expressions of beta-actin, cofilin, amyloid precursor protein, mitogen-activated protein kinase 1 were determined from hippocampus and frontal cortex samples. Additionally, markers of brain endothelial cells (claudin-5, occludin and glucose transporter-1) and astroglia (GFAP) were also investigated. Stressor-specific alterations were most pronounced in response to IS, EFSS, and exhibited a U-shaped time course. Stress caused induction of some genes and proteins of the rat brain that are also elevated in Alzheimer’s disease selectively in the hippocampal region. Stress also exerted time-dependent changes in tight junction proteins (occludin, claudin-5 and glucose transporter-1) at the level of brain capillaries which may contribute to neurodegenerative processes, cognitive and behavioral dysfunctions. Our experiments provided new informations on how stress effect on the regulation of synaptic plasticity which play important role in the neurodegenerative psychiatric diseases.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=83667
Decision
Yes





 

List of publications

  
Fodor EK, Pákáski M, Santha P, Janka Z, Kalman, J.: Az Alzheimer-kór citoszkeletális változásai: a terápiás remény "váza"?, Neuropsychopharmacol Hung. 13, 163-171, 2011
Sántha P, Pákáski M, Fazekas OC, Fodor EK, Kálmán S, Kálmán J Jr, Janka Z, Szabó G, Kálmán J.: Restraint Stress in Rats Alters Gene Transcription and Protein Translation in the Hippocampus, Neurochem. Res. 37, 958-964., 2012
Pákáski M, Drótos G, Janka Z, Kálmán J.: Az Alzheimer’s Disease Assessment Scale kognitív alskála magyar verziójának validálása, Orv. Hetil. 153, 461-466., 2012
Sántha P, Pákáski M, Fazekas, Ö, Szűcs Sz., Fodor, EK, Kálmán, J Jr, Kálmán, S, Szabó, G., Janka, Z., Kálmán, J.: Az akut és krónikus stressz hatása az Alzheimer-kór patomechanizmusában szerepet játszó gének tramszkripciójára., Ideggyogy. Sz. 65, 195-200., 2012
Sántha P, Pákáski M, Fazekas OC, Fodor EK, Kálmán S, Kálmán J Jr, Janka Z, Szabó G, Kálmán J.: Stress type dependent actin-related cytoskeletal transcriptional alterations in the rat brain., FEBS3+ Meeting, Absztrakt füzet 236. odal, 2012
Oláh Z, Pákáski M, Janka Z, Kálmán J.: Marking the markers of Alzheimer's: too good to diagnose, too bad to use, Neuropsychopharmacol. Hung. Sept, 2012
Oláh Z, Pákáski M, Tóth M.E, Zvara Á, Klivényi P, Ivitz E, Sántha M, Vécsei L, Janka Z, Kálmán J: Potenciális Alzheimer-kórra jellemző biomarkerek azonosítása, XIV. Kolozsvári Biológus Napok, 2013
Fodor E.K, Pákáski M, Sántha P, Sántha M, Janka Z, Kálmán J.: Immobilizációs stressz hatása a β-aktin citoszkeletonra vad típusú és apoB transzgénikus egér agyban, XIV. Kolozsvári Biológus Napok, 2013
Sántha P, Veszelka Sz, Kiss L, Walter F, Oláh Z, Tóth A, Bocsik A, Pákáski M, Kálmán J, Kittel Á, Deli M: Stressz hatása a vér-agy-gátra: mikroszkópos vizsgálatok patkány agymetszeteken, XIV. Kolozsvári Biológus Napok, 2013
Sántha P, Pákáski M, Fodor EK, Fazekas ÖC, Kálmán S, Kálmán J Jr, Janka Z, Szabó G, Kálmán J.: Cytoskeletal protein translation and expression in the rat brain are stressor-dependent and region-specific., Plos One, 2013
Pákáski M, Fehér A, Juhász A, Drótos G, Fazekas OC, Kovács J, Janka Z, Kálmán J.: Serum adipokine levels modified by donepezil treatment in Alzheimer's disease., J Alzheimers Dis, 2014
Pákáski M, Fodor EK, Sántha P, Oláh Z, Kálmán S. Sántha M, Janka Z, Kálmán J: Lipoprotein modulált citoszkeletális stresszválasz, XIII. Alzheimer-kór Konferencia és a Magyar Neuropathológiai Társaság 2013. évi Kongresszusa absztrakt füzet, 21-22, 2013
Oláh Z, Pákáski M, Tóth EM, Zvara Á, Klivényi P, Ivitz E, Sántha M, Vécsei L, Janka Z, Kálmán J: Liquor biomarkerek vizsgálata Alzheimer kórban: Minden út az apoptózishoz vezet?, XIII. Alzheimer-kór Konferencia és a Magyar Neuropathológiai Társaság 2013. évi Kongresszusa absztrakt füzet, 53-54., 2013
Sántha P, Veszelka Sz, Kiss L, Walter F, Oláh Z, Tóth A, Bocsik A, Pákáski M, Kálmán J, Kittel Á, Deli M.: Stressz hatása a neurovaszkuláris egység sejtjeire: mikroszkópos vizsgálatok, XIII. Alzheimer-kór Konferencia és a Magyar Neuropathológiai Társaság 2013. évi Kongresszusa absztrakt füzet, 55-56., 2013
Oláh Z, Pákáski M, Tóth Em, Zvara Á, Klivényi P, Ivitz E, Sántha M, Vécsei L, Janka Z, Kálmán j: Preliminary studies on cerebrospinal fluid of patient with Alzheimer’s disease using peptide microarray, 22nd European Congress of Psychiatry, München, 2014
Oláh Z, Kálmán J, Ivitz E, Fodor E, Sántha P, Várhelyi Z, Sántha M, Janka z, Pákáski M.: ADK és Grin-1: molekuláris kapcsolat epilepszia, Alzheimer-kór és stressz között, 15. Kolozsvári Biológus Napok, 2014
Fodor EK, Pákáski M, Sántha P, Oláh Z, Sántha M, Janka Z, Kálmán J: Akut és krónikus immobilizációs stressz hatása az aktin citoszkeletonra vad títusú egerekben és az Alzheimer-kór transzgénikus állatmodelljében, 15. Kolozsvári Biológus Napok, 2014
Fodor EK, Pákáski M, Sántha P, Oláh Z, Sántha M, Janka Z, Kálmán J: Acute and chronic restraint stress effect on amyloid precursor protein in wild type and transgenic Alzheimer’s disease mice, International Congress of Medical Sciences for students and young doctors , Sofia, 2014
Pákáski M, Papp E, Drótos G, Kálmán J: Early mental test: a new MCI screening tool for GPs, 29th International Conference of Alzheimer’s Disease International, 312, 2014
Kálmán J, Hoffmann I, Hegyi á, Drótos G, Szatlóczki G, Pákáski M: Spontenous speech based web screening test for MCI, 29th International Conference of Alzheimer’s Disease International, 335, 2014
Sántha P, Pákáski M, Fazekas, Ö, Szűcs Sz., Fodor, EK, Kálmán, J Jr, Kálmán, S, Szabó, G., Janka, Z., Kálmán, J.: Az akut és krónikus stressz hatása az Alzheimer-kór patomechanizmusában szerepet játszó gének transzkripciójára., Ideggyogy. Sz. 65, 195-200., 2012
Sántha P, Veszelka Sz, Hoyk Zs, Mészáros M, Walter FR, Tóth AE, Kiss L, Kincses A, Oláh Z, Seprényi Gy, Rakhely G, Dér A, Pákáski M, Kálmán J, Kittel Á, Deli MA.: Restraint stress-induced morphological changes at the blood-brain barrier in adult rats., Frontiers Mol Neurosci, 2015
Oláh Z, Kálmán J, Tóth ME, Zvara Á, Sántha M, Ivitz E, Janka Z, Pákáski M.: Proteomic analysis of cerebrospinal fluid in Alzheimer's disease: wanted dead or alive., J Alzheimer Dis. 44, 1303-1312., 2015



Back »