Profil badań

Nasz główny nurt badawczy stanowią mechanizmy starzenia komórkowego, które jest procesem polegającym na nieodwracalnym zatrzymaniu podziałów komórkowych. Leży ono u podstaw starzenia się organizmu oraz chorób związanych z wiekiem. Stare komórki są żywe i aktywne metabolicznie. Wydzielają różnego rodzaju cząsteczki sygnałowe, które modyfikują mikrośrodowisko oraz oddziałują na inne komórki. Badamy, które z tych cząsteczek są wydzielane przez egzosomy i jak oddziałują na komórki układu odpornościowego. Stare komórki mogą komunikować się ze sobą m.in. przez tworzenie tzw. mostków cytoplazmatycznych (TNT, ang. tunneling nanotubes), które leżą w gestii naszych zainteresowań. Badamy również mechanizmy autofagii i jej związku ze starzeniem komórkowym. Starzenie komórkowe jest indukowane stresem, w tym uszkodzeniami DNA. Uszkodzenia dwuniciowego  DNA uruchamiają ścieżkę sygnałową (DNA damage response-DDR), która prowadzi do zatrzymania cyklu komórkowego  i naprawy DNA. Jednakże uważa się, że w komórkach, które uległy starzeniu, szlak DDR jest stale aktywny. Nasze badania wykazały, że tego paradygmatu nie da się zastosować we wszystkich przypadkach starzenia komórkowego. ATM, kluczowe białko ścieżki DDR może pełnić w starzeniu komórek inną, ciągle nierozpoznaną rolę, niezależną od uszkodzeń DNA, na co wskazują nasze badania prowadzone na zdolnych do proliferacji ludzkich komórkach mięśni gładkich naczyń (VSMC) oraz w komórkach post-mitotycznych takich jak np. neurony. W komórkach VSMC badamy również zmiany epigenetyczne i strukturalne chromatyny spowodowane  starzeniem. Starzeniu mogą ulegać również komórki nowotworowe np. pod wpływem związków stosowanych w terapii przeciwnowotworowej. Jako jedni z pierwszych wykazaliśmy, że jest to proces odwracalny i związany z podziałami komórek, które wraz ze starzeniem uległy poliploidyzacji. Badamy mechanizmy  odzyskiwania zdolności do podziałów komórek nowotworowych, które uległy starzeniu, ze szczególnym uwzględnieniem roli poliploidii, autofagii, macierzystości i nietypowych podziałów.

Nasze badania

Obecne nasze projekty mają na celu zbadanie:

1. roli fenotypu sekrecyjnego indukowanego starzeniem (senescence-associated secretory phenotype-SASP) komórek VSMC w modulacji funkcji komórek układu odpornościowego
2. roli zmian w chromatynie w starzeniu prawidłowych komórek człowieka ( VSMC i fibroblasty skóry)
3. roli białek cytoszkieletu w bezpośredniej komunikacji pomiędzy starymi komórkami VSMC
4. roli uszkodzeń DNA, ścieżki odpowiedzi na te uszkodzenia, w tym szczególnie ścieżki zależnej od kinazy ATM w starzeniu neuronów zróżnicowanych z komórek iPS, otrzymanych od osób zdrowych oraz z mutacją ATM
5. roli autofagii w starzeniu komórkowym, w szczególności w odwracalnym starzeniu poliploidalnych komórek nowotworowych
6. biologicznej aktywności przeciwnowotworowej nowych pochodnych melatoniny i wybranych fragmentów farmakoforowych niektórych leków na chorobę Alzheimera (we współpracy z Wydziałem Chemii UW)
7. mechanizmów cytotoksyczności i cytostatyczności nowych związków oddziałujących z telomerami
8. mechanizmów starzenia komórkowego indukowanego kurkuminą

Wybrane publikacje

Kucharewicz K, Dudkowska M, Zawadzka A, Ogrodnik M, Szczepankiewicz AA, Czarnocki Z, Sikora E. Simultaneous induction and blockade of autophagy by a single agent. Cell Death Dis. 2018 Mar 2;9(3):353.

Strzeszewska A, Alster O, Mosieniak G, Ciolko A, Sikora E. Insight into the role of PIKK family members and NF-кB in DNAdamage-induced senescence and senescence-associated secretory phenotype of colon cancer cells. Cell Death Dis.  2018 Jan 19;9(2):44

Piechota M, Sunderland P, Wysocka A, Nalberczak M, Sliwinska MA, Radwanska K, Sikora E. Is senescence-associated β-galactosidase a marker of neuronal senescence? Oncotarget. 2016 Dec 6;7(49):81099-81109.

Grabowska W, Suszek M, Wnuk M, Lewinska A, Wasiak E, Sikora E, Bielak-Zmijewska A. Curcumin elevates sirtuin level but does not postpone in vitro senescence of human cells building the vasculature. Oncotarget. 2016 Apr 12;7(15):19201-13.

Mosieniak G, Sliwinska MA, Alster O, Strzeszewska A, Sunderland P, Piechota M, Was H, Sikora E. Polyploidy Formation in Doxorubicin-Treated Cancer Cells Can Favor Escape from Senescence. Neoplasia. 2015 Dec;17(12):882-93.