B. ELHÍZÁS SZEKCIÓ

kísérleti

1. Tudományos fókusz

2. A legjelentősebb eredmények

- Krónikus obstruktív tüdőbetegségben szenvedő kachektikus és elhízott betegeknél a betegség előrehaladásában szerepet játszó klinikai-fiziológiai összefüggések és molekuláris mechanizmusok feltárása (i) makrotápanyag-preferencia, (ii) osteoporosis megnyilvánulásai vagy (iii) krónikus szisztémás gyulladás és metabolikus a zsírszövet állapota. (én) Tkačová R,… Ukropcova B, Ukropec J. Táplálás. 2011; 27 (10): 1093-4. ii. Pobeha P, Ukropec J,…, Ukropcova B, Kurdiova T, Javorsky M, Klimes I, Tkac I, Gasperikova D, Tkacova R. Csont. 2011; 48 (5): 1008-14. iii. Tkacova R, Ukropec J, Skyba P, Ukropcova B, Pobeha P, Kurdiova T, Joppa P, Klimes I, Tkac I, Gasperikova D. Légzés. 2011; 81 (5): 386-93.

- Részvétel a prediabetes és a cukorbetegség prevalenciája, valamint a poliklórozott bifenilek és más perzisztens szerves szennyező anyagok tartalma közötti kapcsolat feltárásában. Ukropec J, Radikova Z, Huckova M, Koska J, Kocan A, Sebokova E, Drobna B, Trnovec T, Susienkova K, Labudova V, Gasperikova D, Langer P, Klimes I. A prediabetes és a cukorbetegség magas előfordulási gyakorisága kitett embereknek szerves klór koktél magas szintje. Diabetológia. 2010; 53 (5): 899-906.

- Részvétel az ROR transzkripciós faktor (gamma retinoidokkal kapcsolatos árva receptorok) antiadipogén hatásának felfedezésében. Ezt a hatást valószínűleg a mátrix metalloproteináz 3-at kódoló gén expressziójának szabályozása közvetíti. Megállapításunk jelentősen tágítja az adipogenezis szabályozásával kapcsolatos nézetet abban az értelemben, hogy a zsírszövet-átalakítással kapcsolatos folyamatok közvetlenül részt vesznek az új adipociták differenciálódásának gátlásában egy negatív hatással van a lipidek tárolására, szövetekre és az egyén anyagcsere-egészségére. Így a ROR transzkripciós faktor célzott és szövetspecifikus gátlása megfordíthatja az elhízást összekötő és az inzulin biológiai hatását károsító negatív folyamatokat. Meissburger B, Ukropec J, Gasperikova D,… Wolfrum C. EMBO Mol Med. 2011. augusztus 19. doi: 10.1002/emmm.201100172. [Epub a nyomtatás előtt]

- Részvétel az endogén katekolamin termelés felfedezésében a zsírszövetben. Vargovic P, Ukropec J, állatorvos Kvetnansky R. FEBS Lett. 2011; 585 (14): 2279-84.

- Az a megállapítás, hogy (i) a növekedési hormonhiányos felnőttek metabolikus egészségi rendellenességei adipocita hipertrófiával és a szubkután zsírszövet markáns gyulladásos fenotípusával társulnak. (ii) Ezek a fenotípusok sokkal hangsúlyosabbak, mint az elhízással tipikusan összefüggő fenotípusok. A hosszú távú növekedési hormon terápia további vizsgálata tárgyát képezi. (én)Ukropec J és mtsai., J Clin Endocrinol Metab. 2008; 93 (6): 2255-62. a (ii) Skopkova és mtsai., Elhízás (ezüst tavasz). 2007; 15 (10): 2396-406.

- Az alternatív termogenezis molekuláris mechanizmusainak tisztázása egerek zsírszövetében és vázizmában inaktiváló mutációval az UCP1-et kódoló génben (termogenin). Az egyik mechanizmus a Ca 2+ transzportja az endoplazmatikus retikulum membránján (Ukropec J et al., J Biol Chem. 2006; 281 (42): 31894-908), az SLC25A25 mitokondriális transzporter további inaktiválása (Anunciado-Koza RP,…, Ukropec J és mtsai., J Biol Chem. 2011; 286 (13): 11659-71.), de tanulmányoztuk a termogenezis és a leptin biológiai hatásának kapcsolatát is (Ukropec J et al., Endokrinológia. 2006; 147 (5): 2468-80) vagy a glicerin-foszfát-ciklus aktivitása (Anunciado-Koza R, Ukropec J, Koza RA, Kozak LP. J Biol Chem. 2008; 283 (41): 27688-97).

- Megállapítás, hogy az n-3 többszörösen telítetlen zsírsavak hipotrigliceridémiás hatásának molekuláris mechanizmusa fokozott zsírsav-oxidációval és csökkent leptin-expresszióval jár - Ukropec J és mtsai., Lipidek. 2003. október; 38 (10): 1023-9.

Kép: (A) natív emberi vázizomsejtek (40x); (B) mitokondrium az emberi vázizomsejtekben, amelyeket a fluoreszcens mitotracker festékkel festettek (40x); (C) Zsírcseppek zsírsejtben, olajjal festett (RedO) (40x).

- Megállapítás, hogy a differenciált izomsejtek metabolikus fenotípusa pozitívan modulálható in vitro, az adrenerg és kalcium jelátviteli utakat aktiváló testmozgást utánzó anyagok hatása alatt. Sparks LM, Moro C, Ukropcova B és mtsai., PLoS One. 2011; 6 (7): e21068.

- Az a megállapítás, hogy a zsírszöveti jellemzők befolyásolják az anyagcsere rugalmasságát, az anyagcsere-egészség szempontjából fontos paramétert, amely szorosan összefügg az inzulinérzékenységgel. Sparks LM, Ukropcova B et al., Diabetes Res Clin Pract. 2009; 83 (1): 32-43.

- Együttes részvétel abban a felfedezésben, miszerint a kalória-korlátozás, mint eddig egyetlen bizonyított fiziológiai szer, amely pozitívan befolyásolja mind a biológiai, mind az időrendet és elősegíti az "egészséges" öregedést, a mitokondriális biogenezis aktiválásához vezet az emberi vázizomzatban. Civitarese AE. Ukropcova B és mtsai., PLoS Med. 2007; 4 (3): e76.

- Az a megállapítás, hogy a 2-es típusú cukorbetegségre való genetikai hajlam a prediabetikusok utódainál a metabolikus rugalmasság, a zsírtartalmú étrendhez való alkalmazkodás és a csontvázizom mitokondrium csökkenésének közös nevezője. Ukropcova B és mtsai., Cukorbetegség. 2007; 56 (3): 720-7.

- Részvétel abban a felfedezésben, hogy az adiponektin-adiponektin stimulálja a vázizomzatban a mitokondriális biogenezist. Ez egy másik lehetséges mechanizmusa az adiponektin inzulinérzékenyítő hatásának, amelynek hiánya a cukorbetegség előrejelzője, és a metabolikus szindróma egyik lehetséges közös nevezőjének tekinthető. Civitarese AE, Ukropcova B és mtsai., Cell Metab. 2006; 4 (1): 75-87.

- Az a megállapítás, hogy a zsírsav- és glükóz-anyagcsere jellemzői az emberi vázizom elsődleges differenciált miotubusaiban tükrözik fiatal, viszonylag egészséges ülő életmódú donorok metabolikus és antropometriai jellemzőit. Ez a megállapítás rámutat a genetikai hajlam fontosságára metabolikus fenotípusunkra, de széles teret biztosít a genetikai információk környezeti tényezők, például rendszeres fizikai aktivitás vagy táplálkozás általi lehetséges epigenetikai módosításának további kutatásához is. Ukropcova és mtsai., J Clin Invest. 2005; 115 (7): 1934-41.

3. Nemzetközi és hazai együttműködés

Prof. Steven R Smith

Florida Kórház - Burnham Klinikai Kutatóintézet, USA

Téma: Az energia-anyagcsere szabályozásának molekuláris mechanizmusai az elhízásban és az inzulinrezisztenciában.

Prof. Leslie P. Kozak

Lengyel Tudományos Akadémia Állattenyésztési és Élelmiszer-kutatási Intézete.

Téma: A barna zsírszövet indukciójának kíméletes és táplálkozási ellenőrzése egerekben és emberekben.

Prof. Christian Wolfrum

Élelmiszer-táplálkozási és Egészségügyi Intézet, Svájci Szövetségi Technológiai Intézet Zürich (ETH Zürich), Svájc

Téma: A zsírsejtek növekedésének molekuláris mechanizmusai és a differenciálódás szabályozása.

Prof. Gerd Schmitz

Klinikai Kémiai és Laboratóriumi Orvostudományi Intézet, Regensburgi Egyetemi Kórház, Németország

Téma: Egy sejt lipidösszetétele és növekedését, differenciálódását és halálát szabályozó molekuláris mechanizmusok.

4. Jelenlegi projektek

EFFA Új Horizont Program 2010 - 80350 - Cím: A zsírszövet és a vázizom plaszticitása az anyagcsere-egészség és az inzulinrezisztencia fenntartásában. (A zsírszövet és a vázizom plaszticitása az anyagcsere egészségében és az inzulinrezisztenciában); projektmegoldási időszak: 2010.10.1./2013.09.30. felelős kutató: Mgr. Jozef Ukropec, Ph.D., társmegoldó: Prof. Dr. Christian Wolfrum, Inst. Molecular Systems Biology, ETH, Zürich, Svájc

FP7 EK LipidomicNET Cím: A lipid részecskék, mint a zsír tárolásának és felszabadulásának dinamikus organellái: transzlációs kutatás az emberi betegségek felé (A lipidcseppek, mint a zsír lerakódásának és felszabadulásának dinamikus organellái: transzlációs kutatás az emberi betegség felé) LipidomicNet FP7-202272; projekt megoldási időszak: 2008.5.1./2012.4.30, az UEE SAS felelős kutatója: Mgr. Daniela Gasperikova, PhD

A nyomozó által kezdeményezett kutatási támogatás - Pfizer. Cím: A növekedési hormon hosszú távú kiegészítésének hatása az anyagcserére és a zsírszövet fenotípusára felnőtt növekedési hormon hiányban szenvedő betegeknél (Hosszú távú növekedési hormonpótlás hatása az egész test anyagcsere-jellemzőire és a zsírszövet fenotípusára növekedési hormonhiányos felnőtteknél: 5 éven át tartó folytatás); projektmegoldási időszak: 1-2011 -1-2013, felelős megoldó: Mgr. Jozef Ukropec, PhD és Mgr. Daniela Gasperikova, PhD

EFFA - Lilly ösztöndíjprogram 2010 - 70995 támogatás az Európai Alapítvány a Diabétesz Kutatásáért - Cím: A vázizom anyagcsere-egészsége és szekréciós profilja (endokrin aktivitás) aerob és erősen edzett elhízott prediabetikákban. (Metabolikus egészségi állapot és izomszekréciós profil aerob és rezisztenciával edzett elhízott prediabetikus egyéneknél); projektmegoldási időszak: 2010.9.1./2013.08.31. felelős megoldó: MUDr. Barbara Ukropcova, PhD

VEGA (2/0198/11), Cím: Szövetgyulladás, a szubkután és a zsigeri zsír és a vázizom oxidatív kapacitásának metabolikus és endokrin sajátosságai az extrém elhízásban szenvedő betegek inzulinrezisztenciájának molekuláris patofiziológiájában. (Szövetgyulladás, a szubkután és zsigeri zsírszövet metabolikus és endokrin jellege, valamint a vázizomzat oxidatív kapacitása extrém elhízásban szenvedő betegek inzulinrezisztenciájának patofiziológiájában); projektmegoldási időszak 1/2011-12/2013; felelős megoldó projekt: mgr. Jozef Ukropec, Ph.D.

VEGA (2/0174/12), Cím: Az állóképesség és az erőnléti edzés hatása a vázizomzat és az elsődleges vázizom sejtkultúrák szekréciós profiljára és jellemzőire elhízott prediabetikában. (Az állóképességi és erőnléti edzés hatása elhízott prediabetikus egyének vázizomzatának és tenyésztett primer emberi izomsejtjeinek szekréciós profiljára és molekuláris fenotípusára); projektmegoldási időszak 1/2012-12/2014; felelős megoldó projekt: MUDr. Barbara Ukropcova, PhD

5. Az alkalmazott műszerek és módszerek

Munkánk során az inzulinérzékenység (euglikémiás hiperinsulinémiás zár) és a glükóz tolerancia (orális glükóz tolerancia teszt) klinikai és fiziológiai méréseit alkalmazzuk. Közvetett kalorimetriával értékeljük (i) a bazális anyagcsere sebességét és (ii) a metabolikus szubsztrát preferenciáját, (iii) az anyagcsere rugalmasságát (koplalás és euglikémiás hiperinsulinémia alatt), vagy (iv) a maximális aerob kapacitást. Mérjük az emberek fizikai aktivitását mindennapi életükben gyorsulásmérőkkel, valamint a testzsír mennyiségét és eloszlását bioelektromos impedancia alapján. Ezeket a vizsgálatokat az elsődleges izom- és zsírsejt-kultúrákkal végzett munka, a génexpresszió meghatározása (Real-Time PCR), a fehérjetartalom és a foszforiláció (Western blot, sejten belüli Western, fehérje (antitest) tömbök, ELISA) követi.

6. A Cukorbetegség és anyagcserezavarok laboratóriumának munkatársainak legfontosabb publikációinak kiválasztása (IF ≥4) - elhízás szekció.

1. Civitarese AE, Ukropcova B, Carling S, Hulver M, DeFronzo RA, Mandarino L, Ravussin E, Smith SR. Az adiponektin szerepe az emberi vázizom bioenergetikában. Cell Metab. 2006. július; 4 (1): 75-87. IF = 18,207

2. Civitarese AE, Carling S, Heilbronn LK, Hulver MH, Ukropcova B, Deutsch WA, Smith SR, Ravussin E; CALERIE Pennington Team. A kalória-korlátozás növeli az izmok mitokondriális biogenezisét egészséges emberekben. PLoS Med. 2007. március; 4 (3): e76. IF = 15,617

3. Ukropcova B, McNeil M, Sereda O, de Jonge L, Xie H, Bray GA, Smith SR. A zsír oxidációjának dinamikus változásai az emberi primer miocitákban tükrözik a donor metabolikus jellemzőit. J Clin Invest. 2005. július; 115 (7): 1934-41. IF = 14,152

4. Krishnan J, Danzer C, Simka T, Ukropec J, Walter KM, Kumpf S, Mirtschink P, Ukropcova B, Gasperikova D., Pedrazzini T, Krek W. Az étrendi elhízáshoz kapcsolódó Hif1α aktiváció az adipocitákban korlátozza a zsírsav oxidációt és az energiafelhasználást a Sirt2-NAD + rendszer elnyomásán keresztül. Genes Dev. 2012. február 1 .; 26 (3): 259-70. IF = 13,892

5. Ukropcova B, Sereda O, de Jonge L, Bogacka I, Nguyen T, Xie H, Bray GA, Smith SR. A cukorbetegség családtörténetében a szubsztrátváltás zavara és a csontvázizom mitokondriális tartalmának csökkenése áll fenn. Cukorbetegség. 2007. március; 56 (3): 720-7. IF = 8,889

6. Meissburger B, Ukropec J, Roeder E, Beaton N, Geiger M, Teupser D, Civan B, Langhans W, Nawroth PP, Gasperikova D, Rudofsky G, Wolfrum C. Az adipogenezist és az inzulinérzékenységet az elhízásban a retinoidokkal kapcsolatos árva receptor gamma szabályozza. EMBO Mol Med. 2011. november; 3 (11): 637-51. IF = 8,833

7. Ukropec J, Radikova Z, Huckova M, Koska J, Kocan A, Sebokova E, Drobna B, Trnovec T, Susienkova K, Labudova V., Gasperikova D, Langer P, Klimes I. A prediabetes és a cukorbetegség magas előfordulása magas klórorganikus koktélnak kitett populációban. Diabetológia. 2010. május; 53 (5): 899-906. IF = 6,973

8. Ukropec J, Penesova A, Skopkova M., Pura M, Vlcek M, Radikova Z, Imrich R, Ukropcova B, Tajtáková M, Koska J, Zórad S, Belan V., Vanuga P, Payer J, Eckel J, I. Klimes, Gasperíková D. A növekedési hormon hiányában az adipokin fehérje expressziós mintázata a megnövekedett zsírsejtméretre és az egész test metabolikus rendellenességeire hajlamosít. J Clin Endocrinol Metab. 2008. június; 93 (6): 2255-62. IF = 6,495

9. Ukropec J, Anunciado RV, Ravussin Y, Hulver MW, Kozak LP. UCP1-független termogenezis hideg-akklimatizált Ucp1 -/- egerek fehér zsírszövetében. J Biol Chem. 2006. október 20.; 281 (42): 31894-908. IF = 5,332

10. Sparks LM, Moro C, Ukropcova B, Bajpeyi S, Civitarese AE, Hulver MW, Thoresen GH, Rustan AC, Smith SR. A lipid anyagcsere átalakítása és az inzulin reakciókészségének javítása az emberi primer szívcsövekben. PLoS One. 2011; 6 (7): e21068. IF = 4,411