Modern Orvostudományi Technológiák a Semmelweis Egyetemen

1. 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 2011. november 15.

2. 2-foton Multi-foton excitáció alapelve Gerjesztett állapot Alapállapot Duplahullámhossz 10-18 s időablak 106 x fotondenzitás 1-foton Maria Goeppert Mayer 1931 Denk W, Strickler JH, Webb WW. Science 248, pp. 73-76, 1990.

3. Multi-fotonexcitáció alapelve II. 1. Femtoszekundumos impulzusokat előállító lézer 2. Hangolható 680-1180 nm (gerjesztés: 340-590 nm) Titánium:sapphire (Al2O3) lézer (legeffektívebb ~ 800 nm) 3. Fókuszált: nagy fotonsűrűség csak a fókuszpontban 4. Nincs pinhole, így a szóródó fotonok is detektálhatóak és érzékenyebb

4. Fotomechanikai csatolás egy- illetve multi-foton mikroszkóp esetén

5. In vivo Pro és kontra Előnyök: -Kisebb fototoxicitás, kiégés, háttér -Penetráció: A fokális ponton kívül nem jön létre gerjesztődés. A vörösésinfravörösfénykevésbészóródik. Azemittáltszóródófotonoknemvesznek el. -Hangolhatóság: Fluorofórok akár UV tartományban is Hátrányok: Drága Komplikált fotomechanikai csatolás

6. 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!

7. 400 300 vizelet renin aktivitás (relatív unit) 200 100 0 WT DM KO KO+DM A diabétesz mellitusz hatása a veserenin-angiotenzin rendszerére M1 sejtvonal M1-sejtek WT KO C KO+DM WT+DM * Nnnn * P ≤ 0,05 vs kontroll zöld: renin aktivitás (renin szubsztrát) piros: savas organellum (Lyso Tracker Red) kék: nukleusz (Hochest)

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

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

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

11. Immunoszupresszáns kezeléshatása a vesére * * Érdiaméterμm Se kreatinin (umol/l) * * * P ≤ 0,05 vs kontroll

12. 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.

13. Kollaborációk a multi-fotonmikroszkóp projekt keretében • Nemzetközi kapcsolatok kiépítése • USC (USA) • TechnischeUniversitätMünich (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