A Szentágothai János Kutatóközpont a PTE korszerű, nemzetközi tudományszervezési és menedzsment normák szerint kialakított új intézménye, amely az élettudományi, élettelen természettudományi, valamint környezettudományi oktatás...
1. Retinális elektromos szinapszisok munkacsoport: Prof. Dr. Völgyi Béla, Dr. Kovács-Öller Tamás, Szarka Gergely, Balogh Márton, Balogh Boglárka
A környezetünkből származó információ ~85%-a a retinán keresztül éri el idegrendszerünket, ezért a retinális neuronhálózat működésének megértése esszenciális. Közel 40 éve ismert, hogy az elektromos szinapszisok ennek az idegi hálózatnak alapvető elemei, de ezeknek a képalkotásban betöltött nélkülözhetetlen szerepe csak a közelmúltban vált nyilvánvalóvá. Kutatócsoportunk célja az elektromosan kapcsolt retinális neuronhálózatok szerepének igazolása magasabb rendű látási funkciókban. Munkánkban az elektromos szinapszisokat alkotó fehérjék (connexin – Cx) eloszlásának változásait vizsgáljuk az egyedfejlődés során illetve különböző környezeti tényezők változásainak hatására. Munkánkban különös hangsúlyt kapnak a belső retina elektromos szinapszisai, melyek dúcsejtek és amakrin sejtek között (dúc-dúc, amakrin-amakrin, amakrin-dúc) jönnek létre és a dúcsejtek akcióspotenciál szinkronizációjában vesznek részt. Vizsgáljuk, hogy a dúcsejtek populációs aktivitása hogyan vesz részt az egyes képi mintázatok kódolásában. Szintén vizsgáljuk az elektromos- és kémiai szinaptikus jelátvitel egymásra hatását, esetleges együttműködését. A kutatás eredményei retinális implantátumok algoritmusainak elkészítéséhez és a robotikában alkalmazható bionikus szem létrehozásához szolgáltatnak információt.
Alumni: Dr. Tengölics Ádám, Albert László, Dr. Debertin Gábor, Óhidi-Légmán Anikó, Popovich Erica, Szabó Adrienn, Varga Dániel
2. Retinális szignalizáció munkacsoport: Prof. Dr. Gábriel Róbert, Dr. Kovács-Valasek Andrea, Dr. Ganczer Alma
Kutatásaink a metabolikus retinadegenerációk folyamatainak mélyebb megértését célozzák kísérletes állatmodellekben. Szeretnénk megtudni, hogy az egyes, emberi retinamegbetegedések hátterében álló metabolikus folymatok hogyan idézik elő a retinális sejtek pusztulását, melyek azok a biokémiai háttérmechanizmusok, amelyek meghúzódnak a látásromlás mögött. Ezek a vizsgálatok lehetővé teszik azt is, hogy különböző módokon megkíséreljük megakadályozni a retinadegeneráció lezajlását, megakadályozva a degenerációs útvonalak aktiválódását vagy előidézve az idegsejtek védelmi folyamatainak megerősítését. Ez utóbbi útvonalak megismerése lehetőséget ad arra, hogy gyógyszerjelölt molekulákat próbáljunk ki és fejlesszünk tovább. Kísérleteink során a retinális információ-feldolgozás, idegi degeneráció és neuroprotekció mechanizmusait is vizsgáljuk.
Retinális elektromos szinapszisok munkacsoport:
Balogh B, Szarka G, Tengölics ÁJ, Hoffmann G, Völgyi B, Kovács-Öller T. LED-Induced Microglial Activation and Rise in Caspase3 Suggest a Reorganization in the Retina. Int J Mol Sci. 2021 Sep 27;22(19):10418. doi: 10.3390/ijms221910418. PMID: 34638759; PMCID: PMC8508983.
Fusz K, Kovács-Öller T, Kóbor P, Szabó-Meleg E, Völgyi B, Buzás P, Telkes I. Regional Variation of Gap Junctional Connections in the Mammalian Inner Retina. Cells. 2021 Sep 12;10(9):2396. doi: 10.3390/cells10092396. PMID: 34572046; PMCID: PMC8466939.
Szarka G, Balogh M, Tengölics ÁJ, Ganczer A, Völgyi B, Kovács-Öller T. The role of gap junctions in cell death and neuromodulation in the retina. Neural Regen Res. 2021 Oct;16(10):1911-1920. doi: 10.4103/1673-5374.308069. PMID: 33642359; PMCID: PMC8343308.
Völgyi B. Molecular Biology of Retinal Ganglion Cells. Cells. 2020 Nov 15;9(11):2483. doi: 10.3390/cells9112483. PMID: 33203148; PMCID: PMC7697858.
Wang Q, Banerjee S, So C, Qiu C, Lam HC, Tse D, Völgyi B, Pan F. Unmasking inhibition prolongs neuronal function in retinal degeneration mouse model. FASEB J. 2020 Nov;34(11):15282-15299. doi: 10.1096/fj.202001315RR. Epub 2020 Sep 28. PMID: 32985731.
Kovacs-Oller T, Ivanova E, Bianchimano P, Sagdullaev BT. The pericyte connectome: spatial precision of neurovascular coupling is driven by selective connectivity maps of pericytes and endothelial cells and is disrupted in diabetes. Cell Discov 6, 39 (2020). https://doi.org/10.1038/s41421-020-0180-0
Kovács-Öller T, Ivanova E, Szarka G, Tengölics ÁJ, Völgyi B, Sagdullaev BT. Imatinib Sets Pericyte Mosaic in the Retina. Int J Mol Sci. 2020 Apr 5;21(7):2522. doi: 10.3390/ijms21072522. PMID: 32260484; PMCID: PMC7177598.
Kovács-Öller T, Szarka G, Tengölics ÁJ, Ganczer A, Balogh B, Szabó-Meleg E, Nyitrai M, Völgyi B. Spatial Expression Pattern of the Major Ca2+-Buffer Proteins in Mouse Retinal Ganglion Cells. Cells. 2020 Mar 25;9(4):792. doi: 10.3390/cells9040792. PMID: 32218175; PMCID: PMC7226302.
Tengölics ÁJ, Szarka G, Ganczer A, Szabó-Meleg E, Nyitrai M, Kovács-Öller T, Völgyi B. Response Latency Tuning by Retinal Circuits Modulates Signal Efficiency. Sci Rep. 2019 Oct 22;9(1):15110. doi: 10.1038/s41598-019-51756-y. PMID: 31641196; PMCID: PMC6806000.
Völgyi B, Kenyon GT, Marshak DW, Sagdullaev B. Editorial: Encoding Visual Features by Parallel Ganglion Cell Initiated Pathways in the Healthy, Diseased and Artificial Retina. Front Cell Neurosci. 2019 May 24;13:229. doi: 10.3389/fncel.2019.00229. PMID: 31178700; PMCID: PMC6542953.
Telkes I, Kóbor P, Orbán J, Kovács-Öller T, Völgyi B, Buzás P. Connexin-36 distribution and layer-specific topography in the cat retina. Brain Struct Funct. 2019 Jul;224(6):2183-2197. doi: 10.1007/s00429-019-01876-y. Epub 2019 Jun 6. PMID: 31172263; PMCID: PMC6591202.
Kovács-Öller T, Szarka G, Ganczer A, Tengölics Á, Balogh B, Völgyi B. Expression of Ca2+-Binding Buffer Proteins in the Human and Mouse Retinal Neurons. Int J Mol Sci. 2019 May 7;20(9):2229. doi: 10.3390/ijms20092229. PMID: 31067641; PMCID: PMC6539911.
Kántor O, Szarka G, Benkő Z, Somogyvári Z, Pálfi E, Baksa G, Rácz G, Nitschke R, Debertin G, Völgyi B. Strategic Positioning of Connexin36 Gap Junctions Across Human Retinal Ganglion Cell Dendritic Arbors. Front Cell Neurosci. 2018 Nov 22;12:409. doi: 10.3389/fncel.2018.00409. PMID: 30524239; PMCID: PMC6262005.
Ganczer A, Balogh M, Albert L, Debertin G, Kovács-Öller T, Völgyi B. Transiency of retinal ganglion cell action potential responses determined by PSTH time constant. PLoS One. 2017 Sep 12;12(9):e0183436. doi: 10.1371/journal.pone.0183436. PMID: 28898257; PMCID: PMC5595288.
Kovács-Öller T, Debertin G, Balogh M, Ganczer A, Orbán J, Nyitrai M, Balogh L, Kántor O, Völgyi B. Connexin36 Expression in the Mammalian Retina: A Multiple-Species Comparison. Front Cell Neurosci. 2017 Mar 9;11:65. doi: 10.3389/fncel.2017.00065. PMID: 28337128; PMCID: PMC5343066.
Kántor O, Varga A, Nitschke R, Naumann A, Énzsöly A, Lukáts Á, Szabó A, Németh J, Völgyi B. Bipolar cell gap junctions serve major signaling pathways in the human retina. Brain Struct Funct. 2017 Aug;222(6):2603-2624. doi: 10.1007/s00429-016-1360-4. Epub 2017 Jan 10. PMID: 28070649.
Pan F, Toychiev A, Zhang Y, Atlasz T, Ramakrishnan H, Roy K, Völgyi B, Akopian A, Bloomfield SA. Inhibitory masking controls the threshold sensitivity of retinal ganglion cells. J Physiol. 2016 Nov 15;594(22):6679-6699. doi: 10.1113/JP272267. Epub 2016 Aug 2. PMID: 27350405; PMCID: PMC5108909.
Kántor O, Mezey S, Adeghate J, Naumann A, Nitschke R, Énzsöly A, Szabó A, Lukáts Á, Németh J, Somogyvári Z, Völgyi B. Calcium buffer proteins are specific markers of human retinal neurons. Cell Tissue Res. 2016 Jul;365(1):29-50. doi: 10.1007/s00441-016-2376-z. Epub 2016 Feb 22. PMID: 26899253.
Kántor O, Cserpán D, Völgyi B, Lukáts Á, Somogyvári Z. The Retinal TNAP. Subcell Biochem. 2015;76:107-23. doi: 10.1007/978-94-017-7197-9_6. PMID: 26219709.
Kántor O, Benkő Z, Énzsöly A, Dávid C, Naumann A, Nitschke R, Szabó A, Pálfi E, Orbán J, Nyitrai M, Németh J, Szél Á, Lukáts Á, Völgyi B. Characterization of connexin36 gap junctions in the human outer retina. Brain Struct Funct. 2016 Jul;221(6):2963-84. doi: 10.1007/s00429-015-1082-z. Epub 2015 Jul 15. PMID: 26173976.
Debertin G, Kántor O, Kovács-Öller T, Balogh L, Szabó-Meleg E, Orbán J, Nyitrai M, Völgyi B. Tyrosine hydroxylase positive perisomatic rings are formed around various amacrine cell types in the mammalian retina. J Neurochem. 2015 Aug;134(3):416-28. doi: 10.1111/jnc.13144. Epub 2015 Jun 3. PMID: 25940543.
Kántor O, Varga A, Tóth R, Énzsöly A, Pálfi E, Kovács-Öller T, Nitschke R, Szél Á, Székely A, Völgyi B, Négyessy L, Somogyvári Z, Lukáts Á. Stratified organization and disorganization of inner plexiform layer revealed by TNAP activity in healthy and diabetic rat retina. Cell Tissue Res. 2015 Feb;359(2):409-421. doi: 10.1007/s00441-014-2047-x. Epub 2014 Nov 20. PMID: 25411053.
Kovács-Öller T, Raics K, Orbán J, Nyitrai M, Völgyi B. Developmental changes in the expression level of connexin36 in the rat retina. Cell Tissue Res. 2014 Nov;358(2):289-302. doi: 10.1007/s00441-014-1967-9. Epub 2014 Aug 12. PMID: 25110193.
Akopian A, Atlasz T, Pan F, Wong S, Zhang Y, Völgyi B, Paul DL, Bloomfield SA. Gap junction-mediated death of retinal neurons is connexin and insult specific: a potential target for neuroprotection. J Neurosci. 2014 Aug 6;34(32):10582-91. doi: 10.1523/JNEUROSCI.1912-14.2014. PMID: 25100592; PMCID: PMC4200109.
Kántor O, Varga A, Kovács-Öller T, Énzsöly A, Balogh L, Baksa G, Szepessy Z, Fonta C, Roe AW, Nitschke R, Szél Á, Négyessy L, Völgyi B, Lukáts Á. TNAP activity is localized at critical sites of retinal neurotransmission across various vertebrate species. Cell Tissue Res. 2014 Oct;358(1):85-98. doi: 10.1007/s00441-014-1944-3. Epub 2014 Jul 3. PMID: 24988913.
Völgyi B, Pan F, Paul DL, Wang JT, Huberman AD, Bloomfield SA. Gap junctions are essential for generating the correlated spike activity of neighboring retinal ganglion cells. PLoS One. 2013 Jul 23;8(7):e69426. doi: 10.1371/journal.pone.0069426. PMID: 23936012; PMCID: PMC3720567.
Völgyi B, Kovács-Oller T, Atlasz T, Wilhelm M, Gábriel R. Gap junctional coupling in the vertebrate retina: variations on one theme? Prog Retin Eye Res. 2013 May;34:1-18. doi: 10.1016/j.preteyeres.2012.12.002. Epub 2013 Jan 8. PMID: 23313713.
Lakk M, Szabó B, Völgyi B, Gábriel R, Dénes V. Development-related splicing regulates pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide (PACAP) receptors in the retina. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2012 Nov 27;53(12):7825-32. doi: 10.1167/iovs.12-10417. PMID: 23099490.
Osterhout JA, Josten N, Yamada J, Pan F, Wu SW, Nguyen PL, Panagiotakos G, Inoue YU, Egusa SF, Volgyi B, Inoue T, Bloomfield SA, Barres BA, Berson DM, Feldheim DA, Huberman AD. Cadherin-6 mediates axon-target matching in a non- image-forming visual circuit. Neuron. 2011 Aug 25;71(4):632-9. doi: 10.1016/j.neuron.2011.07.006. PMID: 21867880; PMCID: PMC3513360.
Farajian R, Pan F, Akopian A, Völgyi B, Bloomfield SA. Masked excitatory crosstalk between the ON and OFF visual pathways in the mammalian retina. J Physiol. 2011 Sep 15;589(Pt 18):4473-89. doi: 10.1113/jphysiol.2011.213371. Epub 2011 Jul 18. PMID: 21768265; PMCID: PMC3208219.
Hu EH, Pan F, Völgyi B, Bloomfield SA. Light increases the gap junctional coupling of retinal ganglion cells. J Physiol. 2010 Nov 1;588(Pt 21):4145-63. doi: 10.1113/jphysiol.2010.193268. PMID: 20819943; PMCID: PMC3002447.
Pan F, Paul DL, Bloomfield SA, Völgyi B. Connexin36 is required for gap junctional coupling of most ganglion cell subtypes in the mouse retina. J Comp Neurol. 2010 Mar 15;518(6):911-27. doi: 10.1002/cne.22254. PMID: 20058323; PMCID: PMC2860380.
Retinális szignalizáció munkacsoport:
Gábriel R, Pöstyéni E, Dénes V. Neuroprotective Potential of Pituitary Adenylate Cyclase Activating Polypeptide in Retinal Degenerations of Metabolic Origin. Front Neurosci. 2019;13:1031. Published 2019 Oct 9. doi:10.3389/fnins.2019.01031
Kovacs K, Vaczy A, Fekete K, Kovari P, Atlasz T, Reglodi D, Gabriel R, Gallyas F, Sumegi B. PARP Inhibitor Protects Against Chronic Hypoxia/Reoxygenation-Induced Retinal Injury by Regulation of MAPKs, HIF1α, Nrf2, and NFκB. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2019 Apr 1;60(5):1478-1490. doi: 10.1167/iovs.18-25936. PMID: 30973576.
Kovács-Valasek A, Szalontai B, Sétáló G Jr, Gábriel R. Sensitive fluorescent hybridisation protocol development for simultaneous detection of microRNA and cellular marker proteins (in the retina). Histochem Cell Biol. 2018 Nov;150(5):557-566. doi: 10.1007/s00418-018-1705-6. Epub 2018 Aug 7. PMID: 30088096; PMCID: PMC6182695.
Kovács-Valasek A, Szabadfi K, Dénes V, Szalontai B, Tamás A, Kiss P, Szabó A, Setalo G Jr, Reglődi D, Gábriel R. Accelerated retinal aging in PACAP knock-out mice. Neuroscience. 2017 Apr 21;348:1-10. doi: 10.1016/j.neuroscience.2017.02.003. Epub 2017 Feb 13. PMID: 28215987.
Lakk M, Denes V, Kovacs K, Hideg O, Szabo BF, Gabriel R. Pituitary Adenylate Cyclase-Activating Peptide (PACAP), a Novel Secretagogue, Regulates Secreted Morphogens in Newborn Rat Retina. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2017 Jan 1;58(1):565-572. doi: 10.1167/iovs.16-20566. PMID: 28125843.
Hajna Z, Szabadfi K, Balla Z, Biró Z, Degrell P, Molnár GA, Kőszegi T, Tékus V, Helyes Z, Dobos A, Farkas S, Szűcs G, Gábriel R, Pintér E. Modeling long-term diabetes and related complications in rats. J Pharmacol Toxicol Methods. 2016 Mar-Apr;78:1-12. doi: 10.1016/j.vascn.2015.11.003. Epub 2015 Nov 14. PMID: 26589430.
Szabadfi K, Estrada C, Fernandez-Villalba E, Tarragon E, Setalo G Jr, Izura V, Reglodi D, Tamas A, Gabriel R, Herrero MT. Retinal aging in the diurnal Chilean rodent (Octodon degus): histological, ultrastructural and neurochemical alterations of the vertical information processing pathway. Front Cell Neurosci. 2015 Apr 21;9:126. doi: 10.3389/fncel.2015.00126. PMID: 25954153; PMCID: PMC4405622.
Yi F, Catudio-Garrett E, Gábriel R, Wilhelm M, Erdelyi F, Szabo G, Deisseroth K, Lawrence J. Hippocampal "cholinergic interneurons" visualized with the choline acetyltransferase promoter: anatomical distribution, intrinsic membrane properties, neurochemical characteristics, and capacity for cholinergic modulation. Front Synaptic Neurosci. 2015 Mar 6;7:4. doi: 10.3389/fnsyn.2015.00004. PMID: 25798106; PMCID: PMC4351620.
Dr. Gábriel Róbert: NKFIH119289, Nemzeti Agykutatási Program KTIA_NAP_13-A-I/12
Dr. Völgyi Béla: OTKA K105247; Nemzeti Kíválóság Program, Szent-Györgyi Albert Tapasztalt Kutatói Ösztöndíj TÁMOP-4.2.4.A/ 2-11/1-2012-0001; Nemzeti Agykutatói Program KTIA_NAP_13-2-2015-0008.
Dr. Kovács-Öller Tamás: Pécsi Tudományegyetem Tehetségcentruma Fiatal Kiválósága (2019); Szentágothai János Tehetségtámogató Program (2019-2022); PTE, Simonyi Innovációs Díj: CellZeus (2015); Apáczai Csere János Doktoranduszi Ösztöndíj (2013-2014, TÁMOP-4.2.4.A/ 2-11/1-2012-0001); IBRO, In Europe Short Stay Grant: Roska Botond labor, FMI, Basel, Svájc (2013 feb.)
