Modern Orvostudományi Technológiák a Semmelweis Egyetemen A renin-angiotenzin szerepe a vese kórállapotaiban (a molekulától a betegágyig). A multi-foton mikroszkópia szerepe a vizsgálatokban. Prókai Ágnes, Szabó Attila I. sz. Gyermekgyógyászati Klinika – MTA Gyermekgyógyászati és Nefrológiai Kutatócsoport Diagnosztikai modul Képalkotó Eljárások Bioimaging – A molekulától az emberig Modulvezető Dr. Szél Ágoston november 15.

Multi-foton excitáció alapelve 1-foton Alap állapot Gerjesztett állapot 2-foton Dupla hullámhossz s időablak 10 6 x foton denzitás Maria Goeppert Mayer 1931 Denk W, Strickler JH, Webb WW. Science 248, pp , 1990.

1. Femtoszekundumos impulzusokat előállító lézer 2. Hangolható nm (gerjesztés: nm) Titánium:sapphire (Al 2 O 3 ) lézer (legeffektívebb ~ 800 nm) 3. Fókuszált: nagy fotonsűrűség csak a fókuszpontban 4. Nincs pinhole, így a szóródó fotonok is detektálhatóak és érzékenyebb Multi-foton excitáció alapelve II.

Fotomechanikai csatolás egy- illetve multi-foton mikroszkóp esetén

A vörös és infravörös fény kevésbé szóródik. Az emittált szóródó fotonok nem vesznek el. Előnyök: -Kisebb fototoxicitás, kiégés, háttér -Penetráció: A fokális ponton kívül nem jön létre gerjesztődés. Hátrányok: -Hangolhatóság: Fluorofórok akár UV tartományban is Drága Komplikált fotomechanikai csatolás In vivo Pro és kontra

Multi-foton mikroszkópia a vesekutatásban Műtéti háttér:altatás (ketamin/inactin) műtét: - trachea, a. carotis, v. femoralis, v. jugularis kanül - dorsalis feltárásból vese szabaddá tétele Kísérlet alatt: hőmérséklet, volumen Viszonylag kicsi penetrációs mélység!

C vizelet renin aktivitás (relatív unit) WT DM KO KO+DM WTKO WT+DM KO+DM zöld: renin aktivitás (renin szubsztrát) piros: savas organellum (Lyso Tracker Red) kék: nukleusz (Hochest) * A diabétesz mellitusz hatása a vese renin-angiotenzin rendszerére M1 sejtvonal Nnn n M1-sejtek * P ≤ 0,05 vs kontroll

A Tacrolimus (Tac) és Cyclosporin A (CyA) két nagy potenciálú immunoszuppresszáns, amelyek ma még elengedhetetlen terápiás megoldásai az allograft rejekciójának kivédésének és a hosszú-távú immunoszuppressziónak, ám ismert és hangsúlyosan figyelmet érdemlő tulajdonságuk nefrotoxikus voltuk is. A calcinerurin inhibitorok hatása a vese renin-angiotenzin rendszerére

Renin termelődés a vesében immunoszupresszáns kezelést követően I. multifoton mikroszkópia kontroll Tac kezelt CyA kezelt gyűjtőcsatorna glomerulus + JGA zöld: renin aktivitás (renin szubsztrát) piros: savas organellum (Lyso Tracker Red) kék: nukleusz (Hochest)

% Renin termelő sejtek aránya principális sejtekben (AQP2+renin+) Renin termelő sejtek aránya principális sejteken kívül (AQP2-renin+) Renin termelődés a vesében immunoszupresszáns kezelést követően II. FACS analízis * * * * * P ≤ 0,05 vs kontroll

Immunoszupresszáns kezelés hatása a vesére * * * * * P ≤ 0,05 vs kontroll

Összefoglalás Sikerült egy új metodikát, a multi-foton mikroszkópiát meghonosítani. A multi-foton mikroszkópia által élőszervezetben, valós időben vizsgálhatunk élettani és patológiás folyamatokat, így diagnosztikus molekulák és terápiás célpontok azonosítására van lehetőség. Az általa végzett kutatások mellett, elindult e metodika oktatása is egyetemünkön.

Kollaborációk a multi-foton mikroszkóp projekt keretében Nemzetközi kapcsolatok kiépítése – USC (USA) – Technische Universität Münich (Németország) Hazai kapcsolatok kiépítése – Szegedi Tudományegyetem (Pathológia Intézet) Kutatóegyetemi modulok közötti kapcsolatok kiépítése – Diagnosztikai modul – Terápiás modul Kutatóegyetemi témák közötti kapcsolatok kiépítése – I. Sz. Gyermekklinika – Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet – Élettani Intézet