Nefrológia, urológia (Orvosi és Biológiai Tudományok Kollégiuma)
80 %
Ortelius tudományág: Nefrológia
Az előbbiekhez köthető betegségek biológiai alapjai (Orvosi és Biológiai Tudományok Kollégiuma)
20 %
zsűri
Európai Kutatási Tanács (ERC)
Kutatóhely
Gyermekgyógyászati Klinika I. sz. Bókay utcai részleg (Semmelweis Egyetem)
projekt kezdete
2018-10-01
projekt vége
2019-01-31
aktuális összeg (MFt)
3.952
FTE (kutatóév egyenérték)
0.34
állapot
lezárult projekt
magyar összefoglaló
A kutatás összefoglalója, célkitűzései szakemberek számára Itt írja le a kutatás fő célkitűzéseit a témában jártas szakember számára. A vesefunkció konvencionális markereinek, mint pl. a szérum kreatinin és az urea nitrogén, szenzitivitása és szelektivitása gyenge. Emellett az iszkémia/reperfúziós (IR) károsodás patomechanizmusának fontos kezdeti lépése az oxigénellátás és igény közötti egyensúly felborulása a vesében. Ebből adódóan a noninvazív, in vivo képalkotó módszerek mind preklinikai, mind klinikai vizsgálatokban elengedhetetlenek a posztiszkémiás vesefunkció és oxigenizáltság adekvált méréséhez. Jelenleg a véroxigén-szint függő MRI (BOLD MRI) a rendelkezésre álló legsokoldalúbb, noninvazív képalkotó módszer. Előnye a kiemelkedő térbeli és időbeli felbontás, amely lehetővé teszi a patofiziológiás elváltozások vizsgálatát a vese különöző anatómiai régióiban az IR károsodás kezdeti szakaszában. Mindezek ellenére a módszert a szakértő kutatók hiánya miatt még nem alkalmazzák nefrológiai kutatások során Magyarországon.
Mi a kutatás alapkérdése? Ebben a részben írja le röviden, hogy mi a kutatás segítségével megválaszolni kívánt probléma, mi a kutatás kiinduló hipotézise, milyen kérdéseket válaszolnak meg a kísérletek. A pályázó célja a BOLD MRI kísérletek kivitelezésének és az adatgyűjtési módszerek elsajátítása. Emellett a pályázó tapasztalatot szerez egy ERC által támogatott kutatócsoportban, amely nagyban elősegíti jövőbeli sikeres ERC Starting Grant pályázatát.
Specifikus célok: 1, A BOLD MRI módszer elsajátítása rágcsáló modellen, valamint specifikus alkalmazások tanulása. 2, A vesekéreg, valamint külső- és belső velő szöveti oxigenizáltság BOLD MRI-vel történő mérésének elsajátítása. 3, Jártasság szerzése a képalkotás, kép analízis és adatgyűjtés metódusaiban. 4, Előkísérlet kivitelezése rágcsáló vesetranszplantációs modellen. Ennek alapján fogja a pályázó beállítani és bevezetni ezt a korszerű módszert a Magyarországon zajló preklinikai vizsgálatokba.
Mi a kutatás jelentősége? Röviden írja le, milyen új perspektívát nyitnak az alapkutatásban az elért eredmények, milyen társadalmi hasznosíthatóságnak teremtik meg a tudományos alapját. Mutassa be, hogy a megpályázott kutatási területen lévő hazai és a nemzetközi versenytársaihoz képest melyek az egyediségei és erősségei a pályázatának! A vese IR által kiváltott akut vesekárosodás számos kórállapot velejárója és KTx során a graft vesztés legfőbb okozója. Bár a KTx jobb hosszútávú kimenetellel és kisebb költséggel jár mint a dialízis kezelés, az elkerülhetetlen IR károsodás jelentősen befolyásolja a graft működését. A BOLD MRI csúcstechnológiájú képalakotó módszer bevezetése Magyarországon rendkívül előnyös lenne mind laboratóriumunk, mind más kutatók számára is. Mivel noninvazív, segítségével longitudinálisan is vizsgálhatjuk a KTx-t követő vesefunkciós változásokat, így betekintést nyerhetünk a patofiziológiás elváltozások hosszútávú folyamataiba. A renális hemodinamika és szöveti oxigenizáció vizsgálata kulcsfontosságú információkkal szolgálhat új terápiás lehetőségeket kutató kísérleteinkben. Mindezek mellett egy ilyen noninvazív módszer segítségével állatkísérletes eredményeink könnyebben átültethetőek lesznek a humán gyógyászatba. Végül, egy szaktudást és csúcstechnológiát biztosító funkcionális képalkotó centrum létrehozása az egész magyar nefrológiai kutatói közösségnek rendkívül előnyös lenne.
A kutatás összefoglalója, célkitűzései laikusok számára Ebben a fejezetben írja le a kutatás fő célkitűzéseit alapműveltséggel rendelkező laikusok számára. Ez az összefoglaló a döntéshozók, a média, illetve az érdeklődők tájékoztatása szempontjából különösen fontos az NKFI Hivatal számára. A vese vérellátásának átmeneti zavara számos kórállapot során előfordul, mint pl. a vesetranszplantáció, sokk, szívmegállás vagy súlyos műtét. Az elfogadhatatlanul magas - akár 70%-os - mortalitás és megnövekedett morbiditás ellenére nem áll rendelkezésre hatékony terápiás stratégia, így a patofiziológiás mechanizmusok megértése létfontosságú a gyógyszerfejlesztéshez. A BOLD MRI csúcstechnológiájú képalakotó módszer bevezetése Magyarországon rendkívül előnyös lenne mind laboratóriumunk, mind más kutatók számára is. A hemodinamika és szöveti oxigenizáció vizsgálata a vesében kulcsfontosságú információkkal szolgálhat a gyógyszerfejlesztéshez. Mindezek mellett egy ilyen noninvazív módszer segítségével állatkísérletes eredményeink könnyebben átültethetőek lesznek a humán gyógyászatba. Egy ilyen szaktudást és csúcstechnológiát biztosító funkcionális képalkotó centrum létrehozása az egész magyar nefrológiai kutatói közösségnek rendkívül előnyös lenne.
angol összefoglaló
Summary of the research and its aims for experts Describe the major aims of the research for experts. At present, conventional markers of renal function such as serum creatinine and blood urea nitrogen are poorly-sensitive and poorly-selective. In addition, the imbalance between oxygen supply and demand in kidney tissue is the initiating step in the pathophysiology of ischemia/reperfusion injury (IRI). Thus, non-invasive, in vivo imaging methods are indispensable for the adequate assessment of postischemic kidney function and oxygenation in both pre-clinical and clinical setups. Blood oxygen level-dependent magnetic resonance imaging (BOLD MRI) is the most versatile, non-invasive imaging method available today. It has the advantages of superior spatial and temporal resolution which allow for the elucidation of pathophysiological changes in different anatomical regions of the kidney in the early stages of IRI. However, due to a lack of researchers proficient in the technique, it has not yet been introduced to nephrology research in Hungary.
What is the major research question? Describe here briefly the problem to be solved by the research, the starting hypothesis, and the questions addressed by the experiments. The aim of the applicant is to become proficient in BOLD MRI experimental procedures and data collection. In addition, the applicant would like to gain experience at an institution founded by the ERC in order to successfully apply for an ERC Starting Grant in the near future.
Specific aims: 1, To learn rodent BOLD MRI experimental procedures and learn about specific applications. 2, To become proficient in the BOLD MRI analysis of tissue oxygenation in the renal cortex, outer- and inner medulla. 3, To learn the specifics of image acquisition, image analysis and data collection. 4, To perform a pilot study on a rodent kidney transplantation model. Based on the pilot experiment the applicant will implement this state-of-the-art method into ongoing pre-clinical research in Hungary.
What is the significance of the research? Describe the new perspectives opened by the results achieved, including the scientific basics of potential societal applications. Please describe the unique strengths of your proposal in comparison to your domestic and international competitors in the given field. Renal IRI-induced acute kidney injury develops in various clinical conditions and is the main cause of graft loss following kidney transplantation (KTx). While KTx provides better long term outcomes and reduced cost of treatment compared to dialysis, IRI is unavoidable and significantly influences graft function. Beside the shortage in donors, minimizing IRI and thus improving long-term graft function remains a major and yet unsolved problem. Introducing a state-of-the-art imaging method, such as BOLD MRI would be immensely profitable to our laboratory and to other researchers in Hungary as well. As it is non-invasive, we would be able to determine functional changes after KTx in a longitudinal manner and get insight into long-term pathophysiological development. The opportunity to assess renal hemodynamics and tissue oxygenation would give us essential information for drug development. The availability of such a non-invasive method would allow for better translation of our findings from experimental models to humans. Finally, a core facility providing expertise and access to such cutting-edge technology would be beneficial for the entire nephrology community in Hungary.
Summary and aims of the research for the public Describe here the major aims of the research for an audience with average background information. This summary is especially important for NRDI Office in order to inform decision-makers, media, and others. Temporary restriction of blood supply of the kidney occurs during several clinical situations including kidney transplantation, shock, cardiac arrest or major suprarenal surgery. It is associated with unacceptably high mortality of up to 70% and increased morbidity, but effective therapies are lacking. Thus, better understanding the mechanisms is essential for drug development. Introducing state-of-the-art, non-invasive BOLD MRI imaging would be immensely profitable to our laboratory and to other researchers in Hungary. The opportunity to assess hemodynamics in the kindey and tissue oxygenation would give us essential information for drug development. The availability of such a non-invasive method would allow for better translation of our findings from experimental models to humans. Finally, a core facility providing expertise and access to such cutting-edge technology would be beneficial for the entire nephrology community in Hungary.
Zárójelentés
kutatási eredmények (magyarul)
A projekt keretében Dr. Hosszú Ádám csatlakozott Prof. Thoralf Niendorf Advanced ERC Grant (ThermalMR, EU project 743077) nyertes laboratóriumához a Max Delbrück Center for Molecular Medicine intézetben. Itt lehetősége volt az intézet ERC által támogatott kutatóival értekezni és tőlük tanulni, ami jelentősen javítja majd sikeres ERC Starting Grant pályázati esélyeit.
A pályázó megtanulta a csúcstechnológiájú, noninvazív mágneses rezonancia képalkotás elméleti alapjai mellett a képalkotó protokollok optimalizációját is. Megismerkedett a vér oxigén szint-függő (BOLD) MRI technikával és a rágcsáló-specifikus kísérleti eljárásokkal. Megtanulta a 9,4 Tesla térerejű kisállat szkenner specifikus jellemzőit.
Elvégzett egy előkísérletet, áloperált Wistar patkányokon, mely során megállapította a vese oxigenizáltsági szintjét a kéregben, a külső- és belső velőben is.
Ez az újonnan szerzett képzettség lehetővé teszi majd a vese várellátás és a szöveti oxigenizáció noninvazív meghatározását, ami nélkülözhetetlen információval szolgál majd a vese oxigénhiányos károsodásának vizsgálatakor.
Végül, egy szaktudást és csúcstechnológiát biztosító funkcionális képalkotó centrum létrehozása az egész magyar nefrológiai kutatói közösségnek rendkívül előnyös lesz.
kutatási eredmények (angolul)
During the project Dr. Ádám Hosszú joined Prof. Thoralf Niendorf's laboratory at the Max Delbrück Center for Molecular Medicine, supported by an Advanced ERC Grant (ThermalMR, EU project 743077). Here he had the opportunity to learn from, and engage in discussion with several ERC grantees and scientists, which will help to improve his ERC Starting Grant submission.
The awardee was introduced to the theoretical basics of state-of-the-art, non-invasive magnetic resonance imaging as well as the optimization of imaging protocols. He familiarized himself with specific applications of blood oxygen level dependent (BOLD) MRI as well as rodent-specific experimental procedures. He learned the specific features of the 9.4 Tesla small animal scanner.
A pilot study was performed on sham-operated Wistar rats to determine renal oxygenation in the cortex, outer- and inner medulla.
These skills will allow for the non-invasive assessment of renal hemodynamics and tissue oxygenation, which will give essential information in the research of hypoxic kidney injury.
Finally, a core facility providing expertise and access to such cutting-edge technology will be beneficial for the entire nephrology community in Hungary.
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: Transzplantációs és Sebészeti Klinika (Semmelweis Egyetem), Új kutatóhely: Gyermekgyógyászati Klinika I. sz. (Semmelweis Egyetem).
