Zakład Fizjologii Zwierząt
Kierownik Zakładu
prof. dr hab. Dorota Tomaszewska-Zaremba
🖂 d.tomaszewska@ifzz.pl
Pracownicy naukowi
prof. dr hab. Alina Gajewska, 🖂 a.gajewska@ifzz.pl
prof. dr hab. Tomasz Misztal, 🖂 t.misztal@ifzz.pl
dr hab. Kateryna Pierzynowska, profesor instytutu, 🖂 katerina.goncharova@biol.lu.se
dr hab. Jarosław Woliński, profesor instytutu, 🖂 j.wolinski@ifzz.pl
dr hab. Anna Wójcik-Gładysz, profesor instytutu, 🖂 a.wojcik@ifzz.pl
dr inż. Patrycja Młotkowska, 🖂 p.mlotkowska@ifzz.pl
dr Bartosz Osuch, 🖂 b.osuch@ifzz.pl
dr Bartosz Przybył, 🖂 b.przybyl@ifzz.pl
dr Michał Szlis, 🖂 m.szlis@ifzz.pl
mgr Kinga Pałatyńska, 🖂 k.palatynska@ifzz.pl
mgr inż. Kamil Zaworski, 🖂 k.zaworski@ifzz.pl
Pracownicy badawczo-techniczni
dr Elżbieta Marciniak, 🖂 e.marciniak@ifzz.pl
Pracownicy techniczni
Katarzyna Biernacka, 🖂 k.biernacka@ifzz.pl
Anna Misztal, 🖂 a.misztal@ifzz.pl
Aktualna tematyka badawcza
- Neuromodulacyjne działanie peptydów oreksygennych i anoreksygennych w regulacji procesów wzrostu i rozrodu w układzie podwzgórze
– przysadka. - Wpływ neurosteroidów na procesy neurosekrecyjne w ośrodkowym układzie nerwowym samicy.
- Identyfikacja mechanizmów kształtujących neurohormonalne adaptacje u samic w ciąży i w laktacji (sekrecja prolaktyny i oksytocyny; aktywność sekrecyjna osi: podwzgórze-przysadka-nadnercza, podwzgórze-przysadka-gonady).
- Czynniki endo- i egzogenne, kształtujące sezonową produkcję mleka u owcy.
- Mechanizmy neuroendokrynnej regulacji sekrecji GnRH/LH – wpływ czynników endo- i egzogennych.
- Neurohormonalna regulacja aktywności podwzgórzowo-przysadkowych sieci neurosekrecyjnych i genowych, transdukcja sygnału w komórkach gonadotropowych przysadki, wewnątrzkomórkowa aktywność kompleksów gonadoliberyny (GnRH) z metalami.
- Alternatywne terapie w chorobach cywilizacyjnych – badania przedkliniczne na modelach zwierzęcych.
W Zakładzie prowadzone są badania na modelach zwierzęcych takich jak owca, świnia i szczur.
Najważniejsze osiągnięcia
- Wykazano, że obestatyna na poziomie centralnym moduluje aktywność neurohormonalnej sieci regulującej łaknienie u owiec. Uzyskane wyniki sugerują, że mechanizm leżący u podstaw może obejmować modyfikację aktywności subpopulacji neuronów NPY/AgRP i CART/α-MSH zlokalizowanych w jądrze łukowatym podwzgórza i działanie to może zachodzić za pośrednictwem receptora GRP39 (Szlis i wsp., 2018. J. Anim. Physiol. Nutr. 102, 690-700).
- Stwierdzono, że obestatyna może być zaangażowana w modulację procesów wzrostu u owiec. Obestatyna powoduje jednoczesną stymulację ekspresji GHRH i obniżenie uwalniania somatostatyny, z zakończeń nerwowych wyniosłości pośrodkowej, co w konsekwencji skutkuje zwiększonym uwalnianiem GH z komórek somatotropowych przysadki do krążenia obwodowego stymulując sekrecję GH (Wójcik-Gładysz i wsp., 2018. Brain Res. 1678, 278-287).
- Stwierdzono po raz pierwszy istotne zmiany w aktywności sekrecyjnej podwzgórzowego układu dopaminergicznego u owcy w laktacji, związane z syntezą i uwalnianiem pochodnej dopaminy. Wykazano stymulujące działanie salsolinolu na sekrecję prolaktyny i oksytocyny u owcy, powiązane z neuronalnym impulsem ssania. Stwierdzono również, że zaangażowanie salsolinolu w regulację aktywności sekrecyjnej osi podwzgórze-przysadka-nadnercza oraz podwzgórze-przysadka-gonady u owcy podczas laktacji (Misztal i wsp., 2008. Endocrinology 198, 83-89; Misztal i wsp., 2010. Neuroscience 170, 1165-1171; Górski i wsp., 2016. J. Neuroendocrinology 28, 12362; Górski i wsp., 2017. Dom. Anim. Endocrinol. 59, 75-80; Hasiec i wsp., 2014. J. Neuroendocrinol., 26, 844-852; Hasiec i wsp., 2015. Dom. Anim. Endocrinol., 53, 26-34; Marciniak i wsp., 2016. Theriogenology, 86, 1931-1938;
Hasiec i Misztal 2017. Int. J. Endocrinol., Article ID 3786038). - Wykazano, że u owcy endotoksyna bakteryjna (LPS) może bezpośrednio modulować aktywność osi podwzgórze – przysadka – gonady (HPG) na poziomie OUN. Wpływ LPS na sekrecję GnRH/LH może zachodzić zarówno na poziomie podwzgórza jak i przysadki. Receptor TLR4, przynajmniej częściowo uczestniczy w mechanizmie hamowania aktywności osi HPG w czasie stresu immunologicznego na poziomie OUN (Haziak i wsp., 2013. J. Anim. Feed Sci. 22, 97-105; Haziak i wsp., 2014. Med. Inflamm., Article ID 867170).
- Badania nad rolą endokanabinoidów w regulacji sekrecji GnRH/LH wykazały, że oddziałujący centralnie anandamid działając poprzez swoiste receptory kanabinoidowe (CB) może stymulować syntezę GnRH. W modulujące działanie anandamidu na sekrecję GnRH prawdopodobnie włączone są prostaglandyny syntetyzowane w ośrodkowym układzie nerwowym (OUN). Wykazano również, że anadamid może hamować syntezę i uwalnianie gonadotropin bezpośrednio na poziomie przysadki (Tomaszewska-Zaremba i wsp., 2020. Animals 10, 706; Grant 2013/11/B/NZ9/00708 „Regulacja sekrecji GnRH/LH przez kanabinoidy u anestralnych owiec”).
- Wykazano, że 17-β estradiol, działając przez ESR1/ESR2, genowo specyficznie reguluje transkrypcję Egr-1 i Pitx-1 w przednim płacie przysadki samic szczura in vivo (Gajewska i wsp., 2014. J. Mol. Endocrinol. 53, 355-366).
- Stwierdzono, że estrogeny regulują aktywność układu galaninergicznego w przednim płacie przysadki samic szczura in vivo na poziomie ekspresji mRNA dla receptorów GALR3 i GALR1 (Gajewska i wsp., 2016. J. Physiol. Pharmacol. 67, 423-429).
- Wykazano, że dwa układy receptorowe: GnRH-R i PAC-1 są zaangażowane w zależną od Cu-GnRH indukcję szlaku cAMP/PKA w komórkach przysadki. Natomiast, synteza białek de novo i aktywacja kinazy białkowej C nie są konieczne do stymulowanej przez Cu-GnRH akumulacji cAMP. W procesie tym uczestniczy wapń wewnątrzkomórkowy (Gajewska i wsp., 2016. Brain Res. Bull. 120, 75-82).
- W wyniku prowadzonych badań przedklinicznych opracowano modele doświadczalne dla cukrzycy typu II, ostrego lub przewlekłego zapalenia trzustki i dny moczanowej oraz modele badań zaburzeń rozwoju przewodu pokarmowego u wcześniaka i noworodka (Pierzynowski i wsp., 2017. Sci. Rep. 7, 8628; Goncharova i wsp., 2017. PLoS One. 28, e0180002; Szczurek i wsp., 2017. PLoS One. 12, e0179195; Socha-Banasiak i wsp., 2017. J. Biol. Regul. Homeost. Agents 31, 87-92).
Wybrane publikacje
- Freedman S.D., Zaworski K., Pierzynowska K., Pierzynowski S., Gallotto R., Sathe M., Borowitz D.S. 2023. Validation of an omega-3 substrate challenge absorption test as an indicator of global fat lipolysis. PLoS ONE 18(5),e0284651, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0284651
- Koziec K., Scanes C.G., Zubel-Łojek J., Gajewska A. 2023. Effects of hexarelin and isolation stress on the Met-enkephalin system in young lambs. Folia Biologica (Kraków). 71(4), 195-206, https://doi.org/10.3409/fb_71-4.19
- Młotkowska P., Marciniak E., Misztal A., Misztal T. 2023. Effect of neurosteroids on basal and stress-induced oxytocin secretion in luteal-phase and pregnant sheep. Animals 13(10), 1658, https://doi.org/10.3390/ani13101658
- Pierzynowska K., Wychowanski P., Zaworski K., Woliński J., Donaldson J., Pierzynowski S. 2023. Anti-Incretin Gut Features induced by feed gupplementation with alpha-amylase: Studies on EPI pigs. International Journal of Molecular Science 24(22), 16177, https://doi.org/10.3390/ijms242216177
- Roszkowicz-Ostrowska K., Młotkowska P., Kowalczyk P., Marciniak E., Barszcz M., Misztal T. 2023. Central stimulatory effect of kynurenic acid on BDNF-TrkB signaling and BER enzymatic activity in the hippocampal CA1 field in sheep. International Journal of Molecular Sciences 24(1), 136, https://doi.org/10.3390/ijms24010136
- Zięba D.A., Biernat W., Szczęsna M., Kirsz K., Misztal T. 2023. Seasonal and nutritional changes in the short form of the leptin receptor expression and VEGF system in the choroid plexus, arcuate nucleus, and anterior pituitary in MTS-leptin and resistin-treated sheep. Neuroscience 17, 1291997, https://doi.org/10.3389/fnins.2023.1291997
- Kopycinska K., Wojtulewicz K., Herman A.P., Tomaszewska-Zaremba D. 2022. The effect of photoperiodic conditions on GnRH/LH secretion in ewes. Animals 12, 283, https://doi.org/10.3390/ani12030283
- Marciniak E., Młotkowska P., Roszkowicz-Ostrowska K., Ciska E., Misztal T. 2022. Involvement of neurosteroids in the control of prolactin secretion in sheep under basal, stressful and pregnancy conditions. Theriogenology 190, 73–80, https://doi.org/10.1016/j.theriogenology.2022.08.013
- Pierzynowska K., Wychowanski P., Zaworski K., Woliński J., Donaldson J., Pierzynowski S. 2023. Anti-Incretin Gut Features Induced by Feed Supplementation with Alpha-Amylase: Studies on EPI Pigs. International Journal of Molecular Science 24(22), 16177, https://doi.org/10.3390/ijms242216177
- Roszkowicz-Ostrowska K., Młotkowska P., Kowalczyk P., Marciniak E., Barszcz M., Misztal T. 2023. Central stimulatory effect of kynurenic acid on BDNF-TrkB signaling and BER enzymatic activity in the hippocampal CA1 field in sheep. International Journal of Molecular Sciences 24(1), 136, https://doi.org/10.3390/ijms24010136
- Zięba D.A., Biernat W., Szczęsna M., Kirsz K., Misztal T. 2023. Seasonal and nutritional changes in the short form of the leptin receptor expression and VEGF system in the choroid plexus, arcuate nucleus, and anterior pituitary in MTS-leptin and resistin-treated sheep. Front Neuroscience 17, 1291997, https://doi.org/10.3389/fnins.2023.1291997
- Pardak P., Filip R., Woliński J. 2022. The impact of sleep-disordered breathing on ghrelin, obestatin, and leptin profiles in patients with obesity or overweight. Journal of Clinical Medicine 11(7), 2032, https://doi.org/10.3390/jcm11072032
- Słupecka-Ziemilska M., Pierzynowski S.G., Szczurek P., Pierzynowska K., Wychowanski P., Seklecka B., Koperski M., Starzynska A., Szkopek D., Donaldson J., Andrzejewski K., Woliński J. 2022. Milk formula enriched with sodium butyrate influences small intestine contractility in neonatal pigs. Nutrients 14, 4301, https://doi.org/10.3390/nu14204301
- Zaworski K., Woliński J., Słupecka-Ziemilska M., Pierzynowski S., Pierzynowska K. 2022. Pre-digestion of the lipids in infant formula affects gut maturation of the preterm pig. PLoS ONE 17(3), e0265144, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0265144
- Tomaszewska-Zaremba D., Wojtulewicz K., Paczesna K., Tomczyk M., Biernacka K., Bochenek J., Herman A.P. 2020. The influence of anandamide on the anterior pituitary hormone secretion in ewes—ex vivo study. Animals 10(4), 706, https://doi.org/10.3390/ani10040706
- Misztal T., Kowalczyk P., Młotkowska P., Marciniak E. 2020. The effect of allopregnanolone on enzymatic activity of the DNA base excision repair pathway in the sheep hippocampus and amygdala under natural and stressful conditions. International Journal of Molecular Sciences 21(20), 7762, https://doi.org/10.3390/ijms21207762
- Kotarba G., Zielińska-Górska M., Biernacka K., Gajewska A. 2020. Gonadotropin-releasing hormone-Cu complex (Cu-GnRH) transcriptional activity in vivo in the female rat anterior pituitary gland. Brain Research Bulletin 156, 67-75, https://doi.org/10.1016/j.brainresbull.2020.01.005
- Misztal T., Młotkowska P., Marciniak E., Misztal A. 2020. Allopregnanolone reduces neuroendocrine response to acute stressful stimuli in sheep. Journal of Endocrinology 244(1), 201-211, https://doi.org/10.1530/JOE-19-0376
- Szlis M., Wójcik-Gładysz A., Przybył B.J. 2020. Central obestatin administration affect the LH and FSH secretory activity in peripubertal sheep. Theriogenology 145, 10-17, https://doi.org/10.1016/j.theriogenology.2020.01.032
- Woliński J., Szczurek P., Pierzynowska K., Wychowański P., Seklecka B., Boryczka M., Kuwahara A., Kato I., Drahanchuk O., Zaworski K., Pierzynowski S.G., Słupecka-Ziemilska M. 2020. Influence of obestatin on the histological development of the small intestine in piglets during the first week of postnatal life. Animal 14(10), 2129-2137, https://doi.org/10.1017/S1751731120000919
- Pierzynowska K., Woliński J., Westrom B., Pierzynowski S.G. 2020. Maternal Immunoglobulins in Infants—Are they more than just a form of passive immunity? Frontiers in Immunology 11(5), ID 855, https://doi.org/10.3389/fimmu.2020.00855
- Tomaszewska-Zaremba D., Haziak K., Tomczyk M., Herman A.P. 2018. Inflammation and LPS-binding protein enable the stimulatory effect of endotoxin on prolactin secretion in the ovine anterior pituitary: ex vivo study. Mediators of Inflamation 2018. ID 5427089, https://doi.org/10.1155/2018/5427089
- Haziak K., Herman A.P., Wojtulewicz K., Pawlina B., Paczesna K., Bochenek J., Tomaszewska-Zaremba D. 2018. Effect of CD14/TLR4 antagonist on GnRH/LH secretion in ewe during central inflammation induced by intracerebroventricular administration of LPS. Journal of Animal Science and Biotechnology 9(52), https://doi.org/10.1186/s40104-018-0267-8
- Zielińska-Górska M., Górski K., Biernacka K., Sawosz E., Kamiński T., Gajewska A. 2018. Gonadotropin-releasing hormone and kisspeptin-10 regulate nuclear receptor subfamily 5 group a member i/catenin beta1/ nuclear receptor subfamily 0 group b member 1 activity in female rat anterior pituitary gland. Journal of Physiology and Pharmacology 69(3), 463-474, https://doi.org/10.26402/jpp.2018.3.14