Tranforming growth factor beta proteins in the central nervous system  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
78219
Type NNF
Principal investigator Dobolyi, Árpád
Title in Hungarian Transzformáló növekedési faktor béta fehérjék a központi idegrendszerben (EGT/Norvég Alap HU0069/NA/2006-2/PA-8)
Title in English Tranforming growth factor beta proteins in the central nervous system
Keywords in Hungarian TGFbeta altípusok, TGFbeta kötőgehérje knock-out egerek, eloszlás, neuroprotekció
Keywords in English TGFbeta subtypes, TGFbeta binding protein knock-out mice, distribution, neuroprotection
Discipline
Neuroanatomy and neurophysiology (Council of Medical and Biological Sciences)50 %
Neurochemistry and neuropharmacology (Council of Medical and Biological Sciences)30 %
Molecular and cellular neuroscience (Council of Medical and Biological Sciences)20 %
Panel Neurosciences
Department or equivalent Neuromorphological and Neuroendocrine Research Laboratory (Office for Research Groups Attached to Universities and Other Institutions)
Participants Bagó, Attila
Lourmet, Guillaume Simon
Lovas, Gábor
Starting date 2009-04-01
Closing date 2011-03-31
Funding (in million HUF) 19.435
FTE (full time equivalent) 2.31
state closed project
Summary in Hungarian
A transzformáló növekedési faktor (TGF)-béta fehérjék többféle szövetben is hatással vannak a sejtosztódásra, sejtdifferenciációra, és az extracelluláris mátrixfehérjék termelésére. Előkísérleti adataink alapján felvetjük, hogy a központi idegrendszer funkcióiban is specifikus szerepet játszanak. A pályázatban, először fogjuk leírni a 3 féle TGF-béta fehérje mRNS-ének eloszlását. Szintén azonosítani fogjuk, hogy a TGF-béta milyen gliális és neuronális markereket termelő sejtekben van jelen. Eredményeink meg fogják alapozni TGF-béta idegi funkcióinak további vizsgálatát. Szintén meg fogjuk adni a TGF-béta fehérjék neurokémiai jellemzését. Le fogjuk írni, hogy TGF-béta fehérje típusok milyen TGF-béta kötőfehérje típusokkal (LTBP-k) fejeződnek ki, ami meg fogja mutatni, hogy az egyes sejtekben kifejeződő TGF-béta fehérjék aktivációja különbözik. Vizsgálataink esetleg a TGF-béta fehérjék működésének egy ennél összetettebb módjára is bizonyítékot szolgáltatnak, amikor a TGF-béta fehérjét és kötőfehérjéjét különböző sejtek termelik. Végül meg fogjuk határozni azokat az eloszlásbeli és funkcionális különbségeket, melyeket az 1-es típusú kötőfehérje hiánya okoz transzgén egérben. Az oxigénhiány hatására bekövetkező agyi szövetelhalás mértékét fogjuk mérni transzgén állatban a vadtípuséhoz viszonyítva, hogy így nyerjünk információt a TGF-béta fehérjék neuroprotektív szerepéről. Ezen kívül, vizsgálni fogjuk a TGF-béta fehérjék kifejeződését humán agyszövetben, és ischémiát követően. Ezzel kapcsolatot keresünk alapkutatási eredményeinknek a lehetséges orvosi alkalmazásokhoz, hogy megindulhasson a TGF-béta rendszeren ható szerek alkalmazásának kutatása az agyi érbetegségek következményeinek enyhítése céljából.
Summary
Transforming growth factor (TGF)-betas affect cell proliferation, differentiation, and extracellular matrix formation in a variety of tissues. Based on our preliminary data we suggest their specific functions in the central nervous system. In the present proposal, we will first describe the distribution of the mRNA of the 3 isoforms of TGF-beta. We will also identify the TGF-beta expressing cells in relation to glial and neuronal markers. Our results will provide the anatomical basis of the neural actions of TGF-betas. We will also establish the neurochemistry of the TGF-beta system. Co-localization studies of TGF-betas and latent TGF-beta binding protein subtypes (LTBP-1, -2, -3, and -4) will provide evidence for specific processing and activation of TGF-beta in different cell types. Moreover, our study can provide evidence for a more complex interaction between TGF-betas and LTBPs when they are secreted by different cell types. Finally, we will determine the distributional and functional disturbance of the brain TGF-beta system in the lack of LTBP-1 using recently developed knock-out mice. The infarct size in response to brain ischemic attack will be measured in knock-out vs. wild type mice to provide information on the neuroprotective function of TGF-betas. In addition, we will investigate TGF-beta expression in human brain tissue and in relation to ischemia to create a close link between basic scientific knowledge and potential medical applications to facilitate the development of drugs acting on the TGF-beta system and the investigation of their effectiveness in alleviation of the consequences of stroke.




 

Final report

  
Results in Hungarian
A három TGF-β altípus agyban való eloszlása specifikus, vagyis elkülönült idegrendszeri funkcióik lehetnek. A TGF-β1 magas expressziót mutatott a hypothalamusz preoptikus területén, ahol eloszlása hasonló volt azonosított anyai neuropeptidekéhez. Ez arra utal, hogy a TGF-β1 szerepet játszhat az idegrendszer anyai adaptációiban. Emellett a TGF-β rendszer elemeit azonosítottuk a laterális hypothalamus orexin sejtjeiben is. A TGF-β fehérjék neuroprotektív folyamatokban való részvételét is vizsgáltuk. Fokális agyi ischaemiát idéztünk elő az egyik középső agyi artéria okklúziójával. Ennek hatására TGF-β1 indukálódott a lézió körüli penumbrában. A TGF-β2 és 3 expressziója viszont máshol, az azonos oldali agykéreg II, III, és V. rétegének teljes hosszában növekedett meg. A TGF-β1 együttes expressziót mutatott az ATF-3-al, míg a TGF-β2 és 3 Fos fehérjét kifejező sejtekben indukálódott. Egyik neurontípus sem festődött Fluoro Jade C-vel, egy neurodegenerációt jelző markerrel. Eredményeink arra utalnak, hogy az endogen TGF-β fehérjék részt vehetnek neuroprotektív funkciókban, de ischaemiás eseményt követően eltérő mechanizmussal indukálódnak. Szintén megvizsgáltuk a TGF-β rendszert a TGF-β kötőfehérje 1 hiányában knock-out egérben, és jelentős változást nem tapasztaltunk. Összességében elmondhatjuk, hogy a pályázat keretében szerzett új ismereteknek jelentős szerepe van az agy TGF-β rendszerének megértésében, és a rendszer jövőbeli kihasználásában ischaemiás stroke-ot követően.
Results in English
The topographical distribution of mRNAs of the 3 TGF-βs in the brain were characteristic of the particular type of TGF-β suggesting that they play a role in separate brain functions. TGF-β1 was abundantly expressed in the preoptic area of the hypothalamus with a distribution similar to identified maternal neuropeptides in the region suggesting that TGF-β1 may play a role in maternal adaptations. We also identified elements of the TGF-β system in orexin neurons of the lateral hypothalamus. The involvement of TGF-βs in neuroprotection has also been established. Focal brain ischemia was induced with unilateral occlusion of the middle cerebral artery. TGF-β1 was induced in the penumbra around the lesion. The expression of TGF-β2 and 3 was increased in layers II, III, and V of the ipsilateral cerebral cortex. TGF-β1 was co-localized with ATF-3 while TGF-β2 appeared in Fos-expressing cells. In turn, these neurons did not contain Fluoro Jade C, a marker of neurodegeneration. Thus, endogenous TGF-βs may participate in neuroprotection, although they are induced by different mechanisms following an ischemic attack. We also examined the TGF-β system in the absence of TGF-β binding protein 1 in knock-out mice and found no major effects. Collectively, the new knowledge gained in the framework of the proposal is expected to have a major positive impact on understanding the TGF-β system in the central nervous system and its utilization to alleviate the consequences of ischemic stroke.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=78219
Decision
Yes





 

List of publications

  
Pál G., Vincze C., Wappler E.A., Nagy Z., Lovas G., Dobolyi A.: The induction of TGF-βs in relation to immediate early genes following middle cerebral artery occlusion in rats, Front. Neurosci. Conference Abstract: 13th Conference of the Hungarian Neuroscience Society (MITT). doi: 10.3389/conf.fnins.2011.84.00012, 2011
Pál G., Vincze C., Wappler E.A., Nagy Z., Lovas G., Dobolyi A: Spatial and temporal patterns of induction of transforming growth factor betas following middle cerebral artery occlusion in rat, 15th Congress of the European Federation of Neurological Societies, Budapest, 2011
Vincze C., Pál G., Wappler E.A., Szabó É.R., Nagy Z., Lovas G., Dobolyi A.: Transforming growth factor beta isoforms in the intact rat brain and following experimentally induced focal ischemia, J. Comp. Neurol. 518, 3752-3770, 2010
Dobolyi A., Cservenák M., Bodnár I., Usdin T.B., Palkovits M., Nagy G.M.: A novel neuromodulator system in the hypothalamic regulation of prolactin release, Society for Neuroscience, San Diego, CA. Abstract Viewer and Itinerary Planner, 2010
Bagó A.G.,, Dimitrov E., Saunders R.,, Seress L., Palkovits M., Usdin T.B., Dobolyi A.: Neurochemical investigations on parathyroid hormone 2 receptor-immunoreactive neurons in the human and macaque hypothalamus and brainstem, International IBRO Workshop, Pécs, doi: 10.3389/conf.fnins.2010.10.00076, 2010
Dobolyi A., Palkovits M., Usdin T.B.: The TIP39-PTH2 receptor system: unique peptidergic cell groups in the brainstem and their interactions with central regulatory mechanisms, Prog. Neurobiol. 90, p29-59., 2010
Vincze Cs., Pál G., Wappler E.A., Nagy Z.G., Lovas G., Dobolyi A.: Transforming growth factor beta isoforms in intact rat brain and following middle cerebral artery occlusion, International IBRO Workshop, Pécs, doi: 10.3389/conf.fnins.2010.10.00070, 2010
Cservenák M., Bodnár I., Usdin T.B., Palkovits M., Nagy Gy., Dobolyi A.: Intracerebroventricular injection of a parathyroid hormone 2 receptor antagonist abolishes suckling induced prolactin release, International IBRO Workshop, Pécs, 2010
Cservenák M., Bodnár I., Usdin T.B., Palkovits M., Nagy Gy., Dobolyi A.: Tuberoinfundibular peptide of 39 residues is activated during lactation and participates in the suckling-induced prolactin release, Endocrinology, 151, 5830-5840, 2010
Lovas G., Szuchet S., Darida M., Szilágyi N.: Multiparametric non-linear statistical analysis of cardiovascular and respiratory alterations during extensive cerebral infarcts requiring neurointensive care, Society for Neuroscience, San Diego, CA. Abstract Viewer and Itinerary Planner, 2010
Dobolyi A., Cservenák M., Bodnár I., Palkovits M., Nagy G.M., Usdin T.B.: Anatomical and functional evidence for the involvement of tuberoinfundibular peptide of 39 residues in the regulation of suckling-induced prolactin release, The 7th International Congress of Neuroendocrinology, Rouen, France. No. O-16, p70, 2010
Dobolyi A.: Microarray reveals robust induction of amylin in the maternal preoptic area, The 4th International Conference on The Parental Brain; Neurobiology, Behaviour and the Next Generation. Edinburgh, Scotland, UK. Abstr. Vol. 1, p65, 2010
Dobolyi A.: Central amylin expression and its potential involvement in maternal regulations, Invited lecture at the 7th International Symposia on the CGRP Family; CGRP, Adrenomedullin, Amylin, Intermedin and Calcitonin. Queenstown, New Zealand. Abstr. Vol. 1, p16, 2010
Dobolyi A.: Central amylin expression and its induction in rat dams, J. Neurochem. 111, p1490-1500., 2009
Dobolyi A., Vincze C., Wappler E., Nardai S., Nagy Z., Lovas G: Distribution of mRNAs encoding transforming growth factor beta 1, 2 and 3 in the normal and ischemic rat brain, 39th Annual Meeting of the Society for Neuroscience, Chicago, USA, 737.11/N16., 2009
Dobolyi A.: Transzformáló növekedési faktor beta fehérjék mRNS expresszója és eloszlása patkány agyban, A Magyar Anatómus Társaság 15. Kongresszusa, Budapest, 2009




 

Events of the project

  
2010-10-28 15:05:11
Résztvevők változása



Back »