Profil badań

Celem prowadzonych prac badawczych jest zrozumienie mechanizmów plastyczności sieci nerwowych rdzenia kręgowego kontrolujących ruchy lokomocyjne kończyn oraz roli różnych neurotransmiterów w kontroli lokomocji. W szczególności nasze badania dotyczą funkcjonalnych aspektów kontroli ruchów lokomocyjnych tylnych kończyn. Ważnym elementem naszych badań jest analiza powrotu funkcji lokomocyjnych kończyn tylnych po urazach ośrodkowego lub obwodowego układu nerwowego zarówno u noworodków, jak i dorosłych szczurów, który badamy u zwierząt swobodnie poruszających się, ze zwróceniem uwagi na odtwarzanie koordynacji między-kończynowej jak i koordynacji ruchów w różnych stawach tej samej kończyny.

Naszym celem jest przywracanie funkcji uszkodzonego rdzenia kręgowego w wyniku:

• odtworzenia unerwienia serotoninowego
• wspomagania przebiegu procesów endogennej regeneracji oraz remielinizacji w uszkodzonej tkance rdzenia kręgowego
• identyfikacji i zastosowania czynników aktywujących powstawanie nowych neuronów w niszy rdzenia kręgowego

Dalekosiężnym celem naszych badań jest poznanie mechanizmów wspomagających odtwarzanie funkcji ruchowych utraconych w wyniku urazów układu nerwowego i opracowanie nowych metod rehabilitacji poprzez uruchomienie różnorodnych mechanizmów plastyczności kompensacyjnej. Szczególną uwagę zwracamy na badania z użyciem metod transplantacji, treningu ruchowego i/lub podawania środków farmakologicznych.

Aktualna działalność badawcza

Opracowanie nowych metod wspomagania odtwarzania funkcji lokomocyjnych z użyciem bezpośredniej aktywacji neuronów serotoninowych dordzeniowego transplantu poniżej całkowitego przecięcia u szczurów paraplegicznych. Badamy możliwość zastosowania kontrolowanej aktywacji neuronów serotoninowych transplantu z użyciem technologii DREADD (Designed Receptors Exclusively Activated by Designer Drugs) w celu inicjacji lokomocji. Równocześnie badamy skuteczność chemicznej stymulacji neuronów transplantu we wspomaganiu rehabilitacji funkcji lokomocji po urazach rdzenia kręgowego.

Strategia dordzeniowych transplantów, jako terapia wspomagania odtwarzania funkcji lokomocyjnych, będzie zastosowana również w naszym innym projekcie (the “NEURONICHE”; Era-Net Neuron grant) w celu zbadania czy odtworzone unerwienie serotoninowe w rdzeniu kręgowym poniżej miejsca całkowitego przecięcia może sprzyjać występowaniu neurogenezy w tkance nerwowej gospodarza lub zwiększać odrost aksonów sieci nerwowej gospodarza jak to opisane zostało u ryby danio. Razem z innymi członkami konsorcjum “NEURONICHE” planujemy zidentyfikować czynniki sygnałowe wspomagające rozrost unerwienia serotoninowego w rdzeniu kręgowym i w ten sposób wspomagać restytucję funkcji lokomocyjnych szczurów paraplegicznych.

Wybrane publikacje

Miazga K., Fabczak H., Joachimiak E., Zawadzka M., Krzemień-Ojak Ł., Bekisz M., Bejrowska A., Jordan L.M., Sławińska U. (2018) Intraspinal Grafting of Serotonergic Neurons Modifies Expression of Genes Important for Functional Recovery in Paraplegic Rats. Neural Plast. Article ID 4232706

Cabaj A.M., Majczyński H., Couto E., Gardiner P.F., Stecina K., Sławińska U., Jordan L.M. (2017) Serotonin controls initiation of locomotion and afferent modulation of coordination via 5-HT7 receptors in adult rats. J Physiol, 595(1): 301-320.

Leszczyńska A.N., Majczyński H., Wilczyński G.M., Sławińska U., Cabaj A.M. (2015) Thoracic hemisection in rats results in initial recovery followed by a late decrement in locomotor movements, with changes in coordination correlated with serotonergic innervation of the ventral horn. PLoS One, 10(11): e0143602

Sławińska U., Miazga K., Jordan L.M. (2014) 5-HT₂ and 5-HT₇ receptor agonists facilitate plantar stepping in chronic spinal rats through actions on different populations of spinal neurons. Front Neural Circuits, 8: 95.

Sławińska U., Miazga K., Cabaj A.M., Leszczyńska A.N., Majczyński H., Nagy J.I., Jordan LM. (2013) Grafting of fetal brainstem 5-HT neurons into the sublesional spinal cord of paraplegic rats restores coordinated hindlimb locomotion. Exp Neurol, 247: 572-581.