BLI Kémiai Ökológiai, Környezet-toxikológiai és Neurobiológiai Kutatócsoport

A kutatócsoport vezetője: 
A kutatócsoport tevékenysége: 

A csoport kutatási feladata a gerinctelen állatokban lezajló kemoszenzoros folyamatok, kölcsönhatások, illetve a környezetből származó kémiai ingerek feldolgozásának elemzése, és ezen mechanizmusok szerepének feltárása a különböző viselkedési formák kialakításában és az adaptációban. Mindezek végső soron az állat-növény illetve környezet-állat kölcsönhatások kémiai-ökológia aspektusainak megismerését célozzák.

Vizsgálataink során elemezzük a különböző növényi és állati eredetű kémiai ingerek hatásait, illetve azok idegi feldolgozását szárazföldi és vízi gerinctelenek élettani folyamataival és magatartásformáival kapcsolatban. Vizsgáljuk mindenekelőtt a puhatestűek szenzo-motoros szignalizációs folyamatait, különös tekintettel kemoszenzoros eseményekre és a velük kapcsolatos táplálkozási és mozgásformákra, mint a viselkedés két alapvető formájára, melyekben végső soron az állatok egyes környezeti kihívásokra adandó adaptív válaszai megnyilvánulnak. Kutatásaink célja továbbá a különböző magatartásformák mögött meghúzódó központi és perifériás folyamatok illetve interneuronális események általános törvényszerűségeinek feltárása, mindenekelőtt a membránok receptor és ioncsatorna expressziója és az intracelluláris szignalizáció szintjén. Vizsgálatainkat komplex metodikai megközelítéssel, a funkcionális-neuroanatómia, a mikroelektrofiziológia, a fiziológia (bioassay), a biokémiai-farmakológia és a molekuláris-biológia módszereinek széleskörű alkalmazásával végezzük.

A kísérletek célállatai egyes gastropoda fajok (tüdőscsigák; éticsiga, Helix pomatia és nagy mocsári csiga; Lymnaea stagnalis), melyek évtizedek óta az összehasonlító neurobiológiai, neuroetológiai kutatások modelljeinek tekinthetők. Emellett új objektumok bevonásával, mint a Balatonban élő, invazív zebrakagyló egyes alfajai (Dreissena polymorpha, Dreissena bugensis) a palettát kiszélesítjük. Kutatásainkat a következő fő témakörökben fogjuk folytatni. i) Kemoszenzoros információk központi és perifériás feldolgozásának celluláris alapjai illetve a rendszerben bekövetkező lehetséges változások követése kon- és interspecifikus kémiai kommunkáció során. ii) A körrnyezet (kémiai) ingereire válaszoló perifériás végrehajtó (motoros) egységek szerveződése, különös tekintettel transzmitter receptorok expressziójával kapcsolatos változásokra. iii) Intracelluláris szignalizációs változások nyomon követése faj (egyed)-környezet kölcsönhatások során, különös tekintettel a különböző kémiai ingerek által peptid-protein profil változásokra. iv) Neuronhálózatok, azonosított neuronok és az általuk felépített szabályozó rendszerek funkcionális-morfológiai és kémiai-neuroanatómiai szerveződése; v) Neuroembriológiai vizsgálatok különös tekintettel a gangliogenezis, a kémiai specificitás és az intercelluláris kapcsolatok kialakulására (szinaptogenezis), a receptor molekulák megjelenésére, továbbá egyes felnőttkori magatartásformák kialakulására kontrol és manipulált kémiai környezetben.

A környezet-toxikolóogiai kutatások célja a környezetünkben előforduló, potenciálisan egészségkárosító anyagok hatásmechanizmusainak vizsgálata az alábbi tematika szerint.

1. Felszíni vizek antropogén eredetű nehézfém, policiklikus aromás szénhidrogén, valamint poliklórozott bifenil szennyezettségének meghatározása. A kutatómunka hatékony módszerek alkalmazását és továbbfejlesztését foglalja magában, melyek a szennyező források azonosítását, hatásmechanizmusát, valamint kockázati becslését teszik lehetővé.

2. Antropogén és "természetes" környezetszennyező anyagok (pl. cianobakteriális eredetű toxinok) akkumulációjának, dózisfüggésének, valamint toxicitási mechanizmusának azonosítása elsősorban vízi gerinces és gerinctelen modell szervezetek valamint azonosított sejttenyészetek alkalmazásával.

2.1. Környezetszennyező anyagok idegrendszeri hatásmechanizmusának megállapítása a neuronális szerveződés egyes szintjein előidézett változások feltárásával. Viselkedési és reflex érzékenységi vizsgálatokat követően a kifejtett hatások közvetlen kimutatása az érintett idegrendszeri elemek (individuális idegsejtek, azonosított neuronális kapcsolatok, idegsejt- membrán) működésének megváltozásában, neurotranszmitterek szintjének alakulásában elsősorban biokémiai, morfológiai és elektrofiziológiai mérési módszerek alkalmazásával.

2.2. In vitro toxikológiai módszerek alkalmazása különböző sejtvonalakon. Környezetszennyező anyagok, köztük cianobakteriális eredetű toxinok (mikrocisztin, cilindrospermopszin) hatásainak vizsgálata a sejtciklus szabályozására, a kromatin kondenzálódásra, a sejthalál folyamatára, jelátviteli utak kaszkád-reakcióira és a citoszkeleton szerkezetére.