MTA-ÖK BLI_NAP Adaptációs Neuroetológiai Kutatócsoport – Pirger Zsolt

A kutatócsoport neve
MTA-ÖK BLI_NAP Adaptációs Neuroetológiai Kutatócsoport

A kutatócsoport vezetője
Pirger Zsolt, orvosbiológus, neurobiológus, tudományos főmunkatárs, MTA ÖK Balatoni Limnológia Intézet, Kísérletes Állattani Osztály

Telefon
+36 87 448 244/220

Email
pirger.zsolt@okologia.mta.hu

Web
https://bli.okologia.mta.hu/node/6743

Környezeti kémiai faktorokra adott idegrendszeri válaszok funkcionális, sejt és molekuláris szinteken vízi gerinctelen szervezetekben

A NAP 2 pályázat keretében tervezett kutatások a mozgást, táplálkozást, légzést, szaporodást szabályzó neurális hálózatok, valamint a neurodegeneráció folyamatainak részletes vizsgálatára irányulnak gerinctelen teszt állatokban, a Balaton és a Zala vízgyűjtő területén kimutatható emberi eredetű környezetszennyező hatóanyagokkal (pl. ösztrogén és progesztogén hormonszármazékok, szelektív szerotonin reuptake gátlók (SSRI) antidepresszánsok, inszekticidek) történő kontrollált laborkísérletekben elvégzett kezelések során. A kutatási tevékenységben komplex viselkedési tesztek, elektrofiziológia, fény- és elektronmikroszkópia, HPLC-MS, multi-array és ELISA módszerek kerülnek alkalmazásra, kihasználva a tihanyi MTA ÖK Balatoni Limnológiai Intézet infrastrukturális lehetőségeit, amelyet részben a NAP 1 támogatásából fejlesztett a kutatócsoport.

A NAP 2 által támogatott kutatás főbb céljai:

1. Megvizsgálni, hogy vajon a PACAP hatásos idegvédő-e a neonikotinoidok (rovarölők) indukálta neurodegenerativ folyamatokban a nagy mocsári csiga funkcionálisan azonosított idegsejtjei közötti szinaptikus transzmisszióban. A lehetséges szignáltranszdukciós útvonalak azonosítása.
2. Az ösztrogén és progesztogén, SSRI és neonikotinoid hatóanyagok akut és krónikus kezelésének hatásai, továbbá lehetséges szinergista hatásaiknak vizsgálata a tesztállatok központi idegrendszerében, többek között a stresszfehérjék mennyiségi változásaira fókuszálva.
3. A tesztállatok akut és krónikus kezelése után, a különböző morfológiai és elektrofiziológiai változások megfigyelése az azonosított neuronokban.
4. Akut és krónikus kezelések után, a biomolekulák (metabolitok, peptidek, fehérjék) mennyiségi és minőségi változásának feltérképezése a funkcionálisan azonosított idegsejtekben.

Pirger Zsolt az MTA ÖK Balatoni Limnológia Intézet Kísérletes Állattani Osztályának tudományos főmunkatársa, kutatócsoport-vezető. 2002-ben szerzett általános biológus, orvosbiológus diplomát Debrecenben, 2009-ben PhD fokozatot neurobiológiából a Pécsi Egyetemen, majd 2012-ben habilitált az akkori MTA Balatoni Limnológiai Kutatóintézetben.

Kutatási területe a gerinctelen neurobiológia. Elsőként írta le a PACAP jelenlétét, továbbá a neoroprotekcióban, öregedésben és tanulásban betöltött élettani szerepét puhatestűekben. 2010-től az angliai Sussex Egyetem posztdoktori ösztöndíjasa, ahol a menekülési és táplálkozási hálózat idegrendszeri kapcsolatait vizsgálja a nagy mocsári csigában. 2013-ban a Szent-Györgyi Albert Hazahívó Posztdoktori Ösztöndíj (Nemzeti Kiválósági Program) és egy PD-OTKA támogatásával tér vissza az addigra átalakult MTA ÖK Balatoni Limnológiai Intézetbe, ahol a pécsi PACAP Lendület Kutatócsoport tagjaként kezdi meg kutatásait. 2014. áprilisától a gerinctelen modellszervezeteken folytatott idegélettani vizsgálatait már a NAP 1 támogatja. Jelenleg a felszíni vizekben található emberi eredetű gyógyszerhatóanyag- maradványok lehetséges élettani hatását vizsgálja a NAP 2 támogatásával, melynek célja gyógyszermaradvány-kontaminációk idegrendszeri hatását prognosztizáló bioindikátorok azonosítása.

36 tudományos közlemény szerzője, impakt faktora 134, H-indexe 13. 2014-ben MTA VEAB „Az Év Kutatója” díjat, 2016-ban Bolyai János Kutatási Ösztöndíjat kapott.

gerinctelen neurobiológia, neuroanalitika, környezeti szennyezők, gyógyszermaradványok, neurodegeneráció, adaptáció, tolerancia, neuropeptidek, biomarkerek, viselkedésmintázatok, ionáramok, szinaptikus transzmisszió, puhatestűek, ágascsápú rákok

Egyszerű neuronhálózatok celluláris és szinaptikus változásai adaptációs válaszokban

Pirger Zsolt és munkatársai a támogatási időszakban kiépítettek egy hazai és nemzetközi kutatás-fejlesztési együttműködést integráló, lendületes kutatókból álló kutatócsoportot. A kutatócsoport egyrészt kimutatta a vízi környezetben kémiai szennyezőként jelenlévő emberi eredetű gyógyszermaradványokat, másrészt vizsgálta azok élettani hatásait elsősorban gerinctelen (csiga), kisebb mértékben gerinces (hal) vízi szervezetek idegrendszerében. Megfigyelték, hogyan változnak az olyan viselkedési mintázatok, mint a táplálkozás, mozgás, légzés és a szaporodás. A viselkedési mintázatok változásának megfigyelése után vizsgálták azokat a neurális hálózatokat, illetve ezen hálózatok ismert kulcsneuronjait, amelyek részt vesznek az adott viselkedési mintázatok kialakításában.

Kimutatták, hogy az azonosított sejtekben változik a metabolitok, peptidek és a fehérjék összetétele a kezelések során. Változnak bizonyos kulcsneuronok alapvető elektromos tulajdonságai, illetve egyes ionáramai is. Ez a változás igen jellegzetes pl. a zsigerdúc VD1 neuronjában, amely egy peptidtartalmú idegsejt a csiga központi idegrendszerében. Kimutatták, hogy ez az idegsejt GnRH-tartalmú, illetve megfigyelték, hogy a GnRH mennyiségi viszonyai a hormonkezeléssel szoros kapcsolatban állnak. A GnRH részt vesz mind a gerinctelen, mind a gerinces szervezetek spermiogenezisben. A hormonkezelés hatására jelentősen lecsökken a csigák hímivarsejtszáma, ami szoros összefüggést mutat a GnRH mennyiségi csökkenésével. Mindez az intracelluláris kalciumszint változására vezethető vissza. Egyértelmű, hogy a váltivarú csigákban a hormonkezelés hatására eltolódik az idegrendszerben a szabályozás a nőstény irányba. Ugyanakkor,a kezelések hatására csökkent a petezsákok, illetve a kikelő embriók száma, és változott a kikelt egyedek fejlődési üteme is. Eredményeik alapján elmondható, hogy kidolgoztak egy komplex in-vivo vizsgálati rendszert a gyógyszerszennyezések idegrendszeri vizsgálatára.

Pirger Z, Naskar S, László Z, Kemenes G, Reglődi D, Kemenes I. JOURNALS OF GERONTOLOGY, 69:(11) pp. 1331-1338. (2014) (D1)
http://real.mtak.hu/13758/

Maasz G, Zrinyi Z, Reglodi D, Petrovics D, Kiss T, Jungling A, Tamas A, Pirger Z DISEASE MODELS & MECHANISMS 10:(2) pp. 127-139. (2017) (D1)
http://real.mtak.hu/70635/

Maasz G, Zrinyi Z, Takacs P, Lovas S, Fodor I, Kiss T, Pirger Z ECOTOXICOLOGY AND ENVIRONMENTAL SAFETY 139: pp. 9-17. (2017) (D1)
http://real.mtak.hu/70671/

Maasz G, Takács P, Boda P, Varbiro G, Pirger Z SCIENCE OF THE TOTAL ENVIRONMENT 601-602: pp. 317-325. (2017) (D1)
http://real.mtak.hu/70670/

Zrinyi Z, Maasz G, Zhang L, Vertes A, Lovas S, Kiss T, Elekes K, Pirger Z AQUATIC TOXICOLOGY 190: pp. 94-103. (2017) (D1)
http://real.mtak.hu/55843/