Farmacologia canalelor ionice termosensibile din familia Transient Receptor Potential

• • Efectul statinelor asupra canalelor TRPV1, TRPA1 şi TRPM8
  • Identificarea de noi agonişti ai canalului TRPM8 cu efecte împotriva pruritului histaminergic şi nonhistaminergic

Farmacologia şi modularea canalelor de sodiu dependente de voltaj exprimate în neuronii senzitivi primari

• • • Acţiunea unor compuşi nou identificaţi asupra proprietăţilor biofizice al canalelor Nav1.7 şi Nav1.8

Caracterizarea ortologilor canalelor ionice thermoTRP, identificarea determinanţilor moleculari şi rolului acestor canale în comportamentele  de termoreglare ale animalelor

• • • Mecanismele periferice responsabile de detecţia umidităţii la mamifere şi păsări
    • Implicarea canalelor ionice thermoTRP în stabilirea preferinţelor termice ale animalelor

Neuroinflamație si interacții neuroimune

• • • Investigarea rolului macrofagelor din ganglionii spinali în modularea durerii neuropatice de cauză traumatică – Studiul interacțiunilor dintre sistemul nervos periferic și sistemul imunitar, cu accent pe fenotipurile macrofagelor (M1/M2) și impactul acestora asupra dezvoltării și persistenței durerii neuropatice.

Metabolism celular și imunometabolism

• • • Explorarea potențialului glutaminei ca regulator al neuroinflamației în contextul durerii neuropatice traumatice – Analiza efectelor metabolice și imunomodulatoare ale glutaminei asupra celulelor imune infiltrate în țesutul lezat, cu scopul de a identifica noi căi terapeutice în durerea cronică.

Neuroimunologie și axa microbiotă-creier

• • • Studiul interacțiunilor dintre microbiotă și macrofage în durerea neuropatică de cauză traumatică – Analiza mecanismelor prin care disbioza intestinală influențează activarea macrofagelor și dezvoltarea durerii cronice post-traumatice, cu scopul de a identifica noi ținte terapeutice prin intervenții asupra axei intestin-creier.

Neuroimunologie și boli autoimune

• • • Studiul impactului sclerozei multiple asupra activării și funcției microgliilor la pacienți tineri, recent diagnosticați – Evaluarea modificărilor fenotipice și funcționale ale microgliilor în stadiile incipiente ale sclerozei multiple, cu scopul de a identifica biomarkeri timpurii și ținte terapeutice.

Fiziologia şi patologia cardiovasculară: aspecte celulare si moleculare ale remodelării funcţionale şi structurale

• • • Descriere: Inima şi vasele de sânge sunt alcătuite din celule a căror activitate este puternic influențată de mediul umoral al bolilor cardiovasculare. Scopul cercetării este acela de a evalua modificările de excitabilitate a celulelor musculare cardiace si vasculare, precum şi reactivarea fenotipului sintetic al celulelor musculare netede vasculare şi al fibroblastelor adventiciale, induse in vitro de mediatorii umorali ai hipertensiunii şi insuficienţei cardiace. Pentru aceasta, investigăm dereglarea activităţii canalelor ionice dependente de voltaj şi a homeostaziei calciului intracelular ca urmare a activării cascadelor de semnalizare activate pe căile GPCR, RTK şi TLR, şi impactul lor asupra activităţii celulare.Astfel, ne propunem să dezvoltăm modele in vitro de patologie celulară pentru testări farmacologice, precum şi să caracterizăm mecanismele moleculare alterate în condiţii patologice, cu scopul identificării unor noi ţinte terapeutice.

Explorarea efectelor aritmogene ale compuşilor farmacologici prin metode in vitro/in silico

• • • Ne propunem aplicarea în mod creativ a principiilor şi metodelor noii paradigme CiPA (Comprehensive in vitro Pro-arrhythmia Assay) de testare a riscului proaritmogen al medicamentelor, o abordare detaliată mecanicistă bazată pe o succesiune de etape: teste de inhibiţie farmacologică in vitro pe linii celulare exprimând canale ionice cardiace umane, modelare in silico a electrofiziologiei cardiomiocitelor cu predicţia unor efecte proaritmogene folosind modele matematice avansate (O’Hara-Rudy 2011 modificat de Li, Dutta, Colatsky 2017), validarea predicţiilor prin experimente pe cardiomiocite umane derivate din iPSC (hiPSC-CM).

Utilizarea celulelor stem umane (iPSC, MSC) pentru dezvoltarea de modele in vitro cu utilitate diagnostică şi/sau terapeutică

• • • În această direcţie ne propunem studiul aprofundat al proprietăţilor unor preparate de celule stem umane (celule stem mezenchimale – MSC derivate din lichid amniotic – AFSC; celule stem pluripotente induse umane – hiPSC derivate de la pacienţi), dezvoltarea de metode de expandare in vitro, testarea calităţii acestor preparate şi explorarea posibilităţilor de aplicare în scopuri diagnostice sau terapeutice

Studii de biofotonică: efectele fotobiomodulării laser asupra excitabilităţii neuronale şi aplicaţii în tratamentul afecţiunilor neurodegenerative, studiul emisiei de biofotoni a celulelor/ţesuturilor vii

• • • Studiem efectele expunerii la laser în infraroşu apropiat (NIR) folosind o diodă laser AlGaAs cuplată cu o fibră optică multimodală asupra excitabilităţii neuronilor senzitivi primari în cultură şi proprietătilor biofizice ale canalelor de Na+ voltaj-dependente hNav1.5 exprimate stabil în celule HEK293, precum şi asupra producţiei de ATP a acestor celule evaluată printr-o metodă chemiluminometrică.

Dezvoltarea de modele in vitro de patologie neurologică

• • • Dezvoltăm un model in vitro de excitotoxicitate declanşatăde îndulcitorul artificial aspartam prin expresia heterologă a subunităţilor NR1 şi NR2b de receptori NMDA în linii celulare heterologe şi evaluarea curenţilor declanşaţi de pulsuri de glutamat/aspartam, a viabilităţii celulare şi producţiei de specii reactive de oxigen/nitrogen.

Dezvoltarea de noi medicamente active pe canale ionice prin metode complexe experimentale şi de modelare moleculară

• • • Inhibitori ai canalelor Kir4.1 cu utilitate potenţialăca medicaţie antidepresivă

Modelarea moleculara a biomoleculelor si a interactiunilor dintre acestea

• • • Modelarea de canale ionice / receptori, simularea interactiunii dintre proteine si liganzi, simularea interactiunii proteinelor transmembranare cu bistraturile lipidice, simularea interactiunii nanoparticule – bistrat lipidic, nanoparticule – proteine

Analiza spectroscopica a probelor biologice

• • Utilizarea de metode spectroscopice (spectroscopie THz, FTIR, UV-Vis, fluorescenta) pentru a analiza si caracteriza diferite tipuri de probe – proteine native si cu modificari post-translationale, celule, proteine in interactiune cu nanoparticulele, extracte vegetale, etc