The Function of Transforming Growth Factor beta Proteins in the Central Nervous System  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
85612
Type NNF2
Principal investigator Dobolyi, Árpád
Title in Hungarian Transzformáló növekedési faktor béta fehérjék szerepe a központi idegrendszer működésében
Title in English The Function of Transforming Growth Factor beta Proteins in the Central Nervous System
Keywords in Hungarian TGFbeta altípusok, TGFbeta kötőgehérje, transzgén egerek, anyai adaptáció, neuroprotekció
Keywords in English TGFbeta subtypes, TGFbeta binding proteins, transgenic mice, maternal adaptation, neuroprotection
Discipline
Molecular and cellular neuroscience (Council of Medical and Biological Sciences)40 %
Ortelius classification: Neurobiology
Neuroanatomy and neurophysiology (Council of Medical and Biological Sciences)30 %
Biological basis of neurological and psychiatric disorders (Council of Medical and Biological Sciences)30 %
Ortelius classification: Neurochemistry
Panel Neurosciences
Department or equivalent Neuromorphological and Neuroendocrine Research Laboratory (Office for Research Groups Attached to Universities and Other Institutions)
Participants Bagó, Attila
Balázsa, Tamás László
Kántor, Orsolya
Lourmet, Guillaume Simon
Lovas, Gábor
Starting date 2011-04-01
Closing date 2012-12-31
Funding (in million HUF) 6.390
FTE (full time equivalent) 2.06
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. A korábbi OTKA pályázatunk keretében leírtuk a TGF-béta fehérjék és kötőfehérjéik agyi eloszlását. Ezek alapján 2 idegrendszeri funkció vizsgálatát tervezzük jelen pályázatban. Mivel a TGF-béta 1 és kötőfehérjéje jelen van az anyai viselkedéseket szabályozó preoptikus területen, és előkísérleteink szerint a TGF-béta indukált protein szintje emelkedett az anyák preoptikus területén, le fogjuk írni a TGF-béta kötőfehérje 1-et nem tartalmazó transzgén egér anyai viselkedését, valamint össze fogjuk hasonlítani a TGF-béta 1, a kötőfehérjéje, ismert anyai neuropeptidek, és a kölykök hatására aktiválódó preoptikus neuronok viszonyát.
A másik TGF-béta funkció, amit vizsgálni fogunk, az a neuroprotektív szerep. A korábbi OTKA pályázatunk keretében leírtuk az ischemia esetén bekövetkező TGF-béta altípustól függő indukciós mintázatokat. Jelen pályázat keretében meg fogjuk határozni az indukció időbeli lefutását, és a kiváltó mechanizmusokat. A TGF-béta2 és a TGF-béta kötőfehérje 1 neuroprotekcióban való szerepét olyan transzgén egereken fogjuk vizsgálni, melyek az érintett gént nem fejezik ki. Neonatális ischemiát fogunk kiváltani a carotis communis egyoldali lekötésével, és a bekövetkeő szöveti pusztulást, valamint a többi TGF-béta és kötőfehérjéik indukcióját vizsgáljuk vad típusú és transzgén egerekben.
Summary
Transforming growth factor (TGF)-betas affect cell proliferation, differentiation, and extracellular matrix formation in a variety of tissues. We described previously the expression and subtype-specific distributions of TGF-betas and their binding proteins in the central nervous system. TGF-beta1 and TGF-beta binding protein 1 are abundantly expressed in the preoptic area where profound morphological changes take place in the brain of maternal animals to regulate maternal adaptations. We also showed in preliminary studies that the level of TGF-beta induced protein is elevated in the preoptic area of rat dams. Thus, we hypothesize that TGF-beta1 plays a role in maternal alterations in the preoptic area and will investigate maternal behaviour in mice lacking TGF-beta binding protein 1. We will also describe the topographical relationship between TGF-beta1, its binding protein and established neuropeptide markers participating in maternal regulations.
In the framework of the previous OTKA application we established a subtype-specific induction of TGF-betas in response to ischemia. Here, we will investigate the time course of the induction of TGF-betas as well as its mechanisms. The role of TGF-beta2 and TGF-beta binding protein 1 in neuroprotection will also be investigated using transgenic mice, which lack the corresponding genes. Neonatal ischemia will be provoked by permanent unilateral ligation of the common carotid artery and the resulting brain damage will be evaluated. Subsequently, the alterations in the expression patterns of other TGF-betas and their binding proteins will be described in wild-type and transgenic mice.




 

Final report

  
Results in Hungarian
A pályázat keretében megmutattuk, hogy a transzformáló növekedési faktorok (TGF-β1, -β2 és -β3) kifejeződnek az agyszövetben ischemiás léziót követően, és hogy jelentős különbségek vannak az egyes altípusok időbeli és térbeli mintázata között. Az a további felfedezésünk, hogy a különböző TGF-β altípusok eltérő típusú sejtekben fejeződnek ki, és más azonnali korai génekkel kolokalizálnak arra utal, hogy a különböző TGF-β altípusok eltérő mechanizmussal aktiválódnak az agyban ischemia után. Ebből következően időben és térben eltérően szabályozott gyulladásos és neuroprotektív folyamatokban vehetnek részt. Az ischemiát követő védelmi szerephez hasonlóan a TGF-β fehérjék más szöveti károsodással szemben is védelmet nyújthatnak. A pályázat keretében a neuroprotekció lehetséges mechanizmusait is leírtuk. A TGF-β fehérjék a patológiás folyamatok mellett fiziológiás szabályozásokban is szerepet kaphatnak. Eredményeink arra utaltak, hogy a TGF-β1 fehérje szerepet játszhat a szülés utáni anyai adaptációkban, mivel annak elhelyezkedése hasonló volt egy anyai neuropeptidéhez, az amylinhez a preoptikus területen, aminek a léziója az anyai viselkedések kiesését okozza. Azonban a további kísérleteink azt valószínűsítik, hogy a TGF-β fehérjéknek nem az anyai viselkedések, hanem esetleg a gonadotropin hormon releasing hormon elválasztásának szabályozásában vehetnek részt.
Results in English
We showed that transforming growth factors (TGF-β1, -β2 and -β3) were expressed in brain tissue following ischemic lesion and that significant differences exist between the spatial and temporal patterns of expression of TGF-β subtypes. The additional finding that TGF-β subtypes are expressed in separate cell types, and co-localize with different immediate early genes imply that endogenous TGF-βs are induced by different mechanisms following an ischemic attack in the brain. Consequently, they may be involved in distinct spatially and temporally regulated inflammatory and neuroprotective processes. Thus, the different subtypes of TGF-βs may participate in different aspects of neural tissue protection. Apart from neuroprotection following ischemia, TGF-βs were suggested to have neuroprotective actions in a variety of additional insults to the nervous tissue. The different mechanisms involved in the neuroprotective actions of TGF-β subunits for the different disorders are described. Physiological functions of TGF-βs were also suggested. Our results also pointed to a possible role of TGF-βs in maternal alterations as the expression of TGF-β1 is very similar to the maternal peptide amylin in the preoptic area, a brain region whose lesion leads to the elimination of maternal care. However, a variety of approaches indicate that TGF-βs may not be involved in maternal adaptations but rather could play a role in the regulation of GnRH function in the preoptic area.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=85612
Decision
Yes





 

List of publications

  
Dobolyi A.: Transforming growth factor beta in the central nervous system, In: Carlos M. Contreras, Editor, Neuroscience – Dealing with Frontiers, In Tech, Chapter 6, Pages 129-148. ISBN 978-953-51-0207-6., 2012
Pál G., Vincze C., Renner É., Wappler E.A., Nagy Z., Lovas G., Dobolyi A.: Time course, distribution and cell types of induction of transforming growth factor betas following middle cerebral artery occlusion in the rat brain, PLoS One 7(10):e46731., 2012
Szabó E.R., Cservenák M., Dobolyi A.: Amylin is a novel neuropeptide with potential maternal functions, FASEB J. 26, 272-281., 2012
Dobolyi A., Vincze C., Pál G., Lovas G.: The neuroprotective functions of transforming growth factor beta proteins, Int. J. Mol. Sci. 13, 8219-8258., 2012
Varga T., Mogyoródi B., Bagó A.G., Cservenák M., Domokos D., Renner E., Gallatz K., Usdin T.B., Palkovits M., Dobolyi A.: Paralemniscal TIP39 is induced in rat dams and may participate in maternal functions, Brain Struct. Funct. 217, 323–335., 2012
Dobolyi A.: Novel potential regulators of maternal adaptations during lactation: tuberoinfundibular peptide 39 and amylin, J. Neuroendocrinol. 23, 1002-1008., 2011
Dobolyi A., Kovács Z., Juhasz G., Kardos J.: Uridine function in the central nervous system, Curr. Top. Med. Chem. 11, 1058-67., 2011
Pal G., Vincze C., Renner E., Wappler A.E., Nagy Z., Lovas G., Dobolyi A.: Time course, distribution and cell types of induction of transforming growth factor betas in a rat model of ischemic stroke, XXI International Semmelweis Symposium, Budapest, 2012. Orvosképzés 87(2):315., 2012
Cservenak M., Bodnár I., Usdin T. B., Palkovits M., Nagy G. M., Dobolyi A.: A new player in the regulation of suckling-induced prolactin release in rat, 8th IBRO World Congress of Neuroscience, Florence, Italy, C151., 2012
Dobolyi A.: Brain circuitry of maternal adaptations, International IBRO Workshop, Szeged 2012. Clin. Neurosci./Ideggyogy. Sz. 65(S1):16., 2012
Dobolyi A., Pál G., Vincze C., Wappler E. A., Nagy Z., Lovas G.: Transforming growth factor beta activation following focal ischemia in the rat brain, 8th IBRO World Congress of Neuroscience, Florence, Italy, D472., 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
Szabo E.R., Cservenak M., Dobolyi A.: Amylin is a novel neuropeptide activated in the brain of mother rats, International IBRO Workshop, Szeged 2012. Clin. Neurosci./Ideggyogy. Sz. 65(S1):62., 2012
Vincze C., Pal G., Wappler E.A., Nagy Z., Lovas G., Dobolyi A.: The time course of TGFb 1, 2 and 3 expression following focal brain ischemia, International IBRO Workshop, Szeged 2012. Clin. Neurosci./Ideggyogy. Sz. 65(S1):75., 2012
Pal G., Vincze C., Renner E., Lovas G., Dobolyi A.: Differential expression pattern of TGFb 1 and 2 in neural and glial cells following MCAO in rat brain, International IBRO Workshop, Szeged 2012. Clin. Neurosci./Ideggyogy. Sz. 65(S1):52., 2012
Héja L., Nyitrai G., Kékesi O., Dobolyi A., Szabó P., Fiáth R., Ulbert I., Pál-Szenthe B., Palkovits M., Kardos J.: Astrocytes convert network excitation to tonic inhibition of neurons, BMC Biology. 10, 26., 2012
Renner E., Puskás N., Dobolyi A., Palkovits M.: Glucagon-like peptide-1 of brainstem origin activates dorsomedial hypothalamic neurons in satiated rats, Peptides 35, 14-22., 2012
Molnár T, Dobolyi A, Nyitrai G, Barabás P, Héja L, Emri Z, Palkovits M, Kardos J.: Calcium signals in the nucleus accumbens: Activation of astrocytes by ATP and succinate, BMC Neurosci. 12, 96., 2011
Kovács Z., Juhasz G., Palkovits M., Dobolyi A., Kékesi K.A.: Area, age and gender dependence of the nucleoside system in the brain: a review of current literature., Curr. Top. Med. Chem. 11, 1012-33., 2011
Cservenák M., Bodnár I., Nagy G.M., Usdin T.B., Palkovits M., Dobolyi A.: TIP39 neurons in the posterior thalamus are relay stations in the ascending pathway of suckling reflexes in mother rat, 8th Forum of European Neuroscience, Barcelona, Spain, FENS Abstract Vol, 4781, 2012
Szabo E.R., Cservenak M., Domokos D., Dobolyi A.: Identification of amylin as a novel neuropeptide in the brain of mother rats, XXI International Semmelweis Symposium, Budapest, Orvosképzés 87(2):327., 2012
Cservenak M., Bodnar I., Nagy G.M., Usdin T.B., Palkovits M., Dobolyi A.: Posterior thalamic TIP39 neurons project to the medial hypothalamus and regulate prolactin secretion in mothers, International IBRO Workshop, Szeged 2012. Clin. Neurosci./Ideggyogy. Sz. 65(S1):14., 2012
Dobolyi A., Ostergaard E., Bagó A.G., Palkovits M., Adam-Vizi V., Chinopoulos C.: Exclusive neuronal expression of SUCLA2 in the human brain, XXI International Semmelweis Symposium, Budapest, 2012. Orvosképzés 87(2):326., 2012
Renner E., Puskas N., Dobolyi A., Palkovits M.: Dorsomedial hypothalamic neurons are activated by glucagon- like peptide-1 of brainstem origin in satiated rats, International IBRO Workshop, Szeged 2012. Clin. Neurosci./Ideggyogy. Sz. 65(S1):55., 2012
Doczi J., Madgar O., Ostergaard E., Dobolyi A., Palkovits M., Adam-Vizi V., Chinopoulos C.: The impact of SUCLA2 mutations on mitochondrial phosphorylation potential, 46th Annual Scientific Meeting of the European Society for Clinical Investigation (ESCI), Budapest, Abstract No. 429., 2012
Dobolyi A., Vincze C., Pál G., Wappler A.E., Nagy Z., Lovas G.: A transzformáló növekedési faktor beta 1, 2, és 3 proteinek indukciójának térbeli és időbeli lefutása fokális agyi ischemiát követően, A Magyar Élettani Társaság, a Magyar Anatómusok Társasága, és a Magyar Biofizikai Társaság Kongresszusa, Debrecen, Abstract No. 40., 2012
Szabó É.R., Cservenák M., Dobolyi A.: Egy új, anyapatkányokban aktiválódó neuropeptid, az amylin azonosítása, A Magyar Élettani Társaság, a Magyar Anatómusok Társasága, és a Magyar Biofizikai Társaság Kongresszusa. Debrecen, Abstract No. 48., 2012
Pál G., Vincze C., Lovas G., Renner É., Dobolyi A.: Transzformáló növekedési faktor-béta fehérjéket expresszáló sejtek típusának azonosítása fokális ischémiát követően patkányagyban, A Magyar Élettani Társaság, a Magyar Anatómusok Társasága, és a Magyar Biofizikai Társaság Kongresszusa, Debrecen, Abstract No. 118., 2012
Cservenák M., Bodnár I., Nagy G.M., Usdin T.B., Palkovits M., Dobolyi A.: Egy új neuromodulátor rendszer a szopási inger által kiváltott prolaktin felszabadulás szabályozásában, A Magyar Élettani Társaság, a Magyar Anatómusok Társasága, és a Magyar Biofizikai Társaság Kongresszusa. Debrecen, Abstract No. 48., 2012
Puskás N., Dobolyi A., Renner E., Palkovits M.: Agytörzsi eredetű glucagon-like peptide-1 stimulálja a dorsomedialis hypothalamus jóllakottság során aktiválódó sejtjeit patkányban, A Magyar Élettani Társaság, a Magyar Anatómusok Társasága, és a Magyar Biofizikai Társaság Kongresszusa, Debrecen, Abstract No. 122., 2012
Szabó É. R., Tombácz D., Boldogkői Z., Palkovits M., Dobolyi A.: Identification of injection sites for recombinant pseudorabies virus strains injected into the auditory cortex as retrograde tracers, 8th IBRO World Congress of Neuroscience, Florence, Italy, B244., 2011
Renner E., Puskas N., Dobolyi A., Palkovits M.: Glucagon-like peptide-1 of brainstem origin activates dorsomedial hypothalamic neurons in satiated rats, 8th IBRO World Congress of Neuroscience, Florence, Italy, A214., 2011
Dobolyi A., Cservenák M., Usdin T. B., Palkovits M.: Maternally activated posterior thalamic neurons possibly convey the suckling information towards hypothalamic centers, 93rd Annual Meeting of The Endocrine Society, Boston, USA. Endocr Rev 32: P3-235., 2011
Bodnár I., Toth Z. E., Dobolyi A., Oláh M., Nagy G. M.: Evidence for the existence of a local sympatho-endocrine system in the adenohypophysis of mice: expression of catecholamine-synthesizing enzymes in hormone-producing cells, 93rd Annual Meeting of The Endocrine Society, Boston, USA, Endocr Rev 32: P1-359., 2011
Cservenák M., Bodnár I., Usdin T. B., Palkovits M., Nagy G. M., Dobolyi A.: Tuberoinfundibular peptide of 39 residues is activated during lactation and participates in the suckling-induced prolactin release in rat, Front. Neurosci. Conference Abstract: 13th Conference of the Hungarian Neuroscience Society (MITT), P3.01. doi: 10.3389/conf.fnins.2011.84.00108., 2011
Pál G., Vincze C., Wappler E. A., 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), P4.15. doi: 10.3389/conf.fnins.2011.84.00012., 2011
Varga T., Mogyoródi B., Dobolyi A.: Activation of paralemniscal neurons in response to noxious and maternal stimuli, Front. Neurosci. Conference Abstract: 13th Conference of the Hungarian Neuroscience Society (MITT), P5.05. doi: 10.3389/conf.fnins.2011.84.00065., 2011
Mogyoródi B., Cservenák M., Varga T., Palkovits M., Dobolyi A.: Efferent neuronal connections of the medial paralemniscal nucleus, Front. Neurosci. Conference Abstract: 13th Conference of the Hungarian Neuroscience Society (MITT), P5.10. doi: 10.3389/conf.fnins.2011.84.00176., 2011
Szabó É. R., Tombácz D., Boldogkői Z., Palkovits M., Dobolyi A.: Recombinant pseudorabies virus strains as intracranially injected retrograde tracers, Front. Neurosci. Conference Abstract: 13th Conference of the Hungarian Neuroscience Society (MITT), P7.11. doi: 10.3389/conf.fnins.2011.84.00040., 2011
Kékesi O., Héja L., Nyitrai G., Dobolyi A., Szabó P., Palkovits M., Kardos J.: Increased network activity induces tonic inhibition by emerging a glial GABA pool, Front. Neurosci. Conference Abstract: 13th Conference of the Hungarian Neuroscience Society (MITT), P1.18. doi: 10.3389/conf.fnins.2011.84.00152., 2011
Renner É., Puskás N., Dobolyi A., Palkovits M.: GLP-1 fibers of brainstem origin activate dorsomedial hypothalamic neurons in refed rats, Front. Neurosci. Conference Abstract: 13th Conference of the Hungarian Neuroscience Society (MITT), P2.14. doi: 10.3389/conf.fnins.2011.84.00023., 2011
Cservenák M., Bodnár I., Usdin T. B., Palkovits M., Nagy G. M., Dobolyi A.: The TIP39-PTH2 receptor system: new components in the regulation of prolactin release in lactation, Magyar Farmakológiai, Anatómus, Mikrocirkulációs és Élettani Társaságok közös Tudományos Konferenciája, Pécs. Acta Physiologica 202:S684, P18-01., 2011




 

Events of the project

  
2012-09-27 09:01:04
Résztvevők változása



Back »