Ewch i’r prif gynnwys
Julia Gerasimenko

Dr Julia Gerasimenko

Uwch Ddarlithydd

Users
Ar gael fel goruchwyliwr ôl-raddedig
Ysgol y Biowyddorau

Trosolwyg

Trosolwg Ymchwil

  1. Ymchwilio i gyfranogiad sylweddau patholegol gan gynnwys bile, alcohol a metabolau alcohol nad ydynt yn ocsideiddiol wrth gychwyn pancreatitis acíwt.
  2. Signalau calsiwm ffisiolegol mewn celloedd acinar pancreatig gan gynnwys gweithredoedd ffosffad dinucleotide asid nicotinig (NAADP) a'i rôl mewn ffisioleg a phatholeg y pancreas exocrine.
  3. Datblygu ceisiadau microsgopeg dau ffoton ar gyfer astudiaethau o pancreas exocrine.
  4. Atal atalyddion sianel calsiwm sy'n cael eu gweithredu gan ryddhau (CRAC) fel therapi posibl ar gyfer pancreatitis acíwt. 

Cyhoeddiad

2024

2023

2022

2021

2020

2019

2018

2017

2016

2015

2014

2013

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2006

2005

2004

2003

2002

2001

2000

Articles

Book sections

Ymchwil

Mae fy mhrif ddiddordeb ymchwil yn cael ei gyfeirio ond nid yn gyfyngedig i astudio mecanweithiau ac achosion pancreatitis acíwt. Mae 80% o achosion o pancreatitis acíwt yn gysylltiedig â naill ai reflux bustl neu gam-drin alcohol. Mae effeithiau gwenwynig alcohol yn cael eu cyfryngu'n bennaf gan esters ethyl asid brasterog (FAEE), sy'n cael eu cynhyrchu yn y pancreas pan fo lefelau ocsigen yn yr organ yn isel. Mae FAEEs yn cymell cynnydd gormodol yn y crynodiad ïon calsiwm y tu mewn i gelloedd acinar pancreatig, sydd yn ei dro yn arwain at actifadu ensymau treulio cynamserol. Un o'r ymatebion dilysnod pancreatitis acíwt yw activation cynamserol, mewngellol trypsinogen a'i drosi o zymogen i trypsin gweithredol. Y prif ganlyniad yw marwolaeth celloedd necrotig enfawr a llid y pancreas.

Mae cynllun fy ymchwil yn seiliedig ar ddau ganlyniad allweddol diweddar:

  1. Mae cenhadau mewnol Ffisiolegol Ca2 + rhyddhau Ca2 + nid yn unig o'r reticulum endoplasmig, ond hefyd o byllau asid yn ardal granule zymogen.
  2. Mae asidau bustl, cyffuriau alcohol ac alcohol yn rhyddhau calsiwm o'r reticulum endoplasmig a'r pyllau asid. Byddwn yn ymchwilio i'r mecanweithiau penodol sy'n sail i ryddhau Ca2 + gwenwynig o'r gwahanol byllau yn ogystal â'r ffurfiad gwactod dilynol a gweithrediad ensym treulio patholegol sy'n achosi'r clefyd. Bydd ymyriadau penodol yn y rhaeadr signalau patholegol yn cael eu profi i baratoi'r ffordd ar gyfer triniaethau rhesymegol yn y pen draw ymchwilio i gyfranogiad alcohol a'i fetabolion wrth sefydlu pancreatitis.

O ganlyniad i gydweithrediad llwyddiannus â labordy Dr. K. Mikoshiba yn Sefydliad Gwyddoniaeth yr Ymennydd RIKEN, Tokyo, Japan, gwelsom fod actifadu proteas pancreatig trwy metaboledd alcohol yn dibynnu'n bennaf ar ryddhau Ca2 + trwy dderbynyddion IP3 siop asid (Gerasimenko J. et al, PNAS, 2009). Ar hyn o bryd nid oes triniaeth ffarmacolegol benodol ar gyfer pancreatitis. Fodd bynnag, erbyn hyn mae ein hymchwil wedi nodi'r proteinau critigol sy'n gyfrifol am y rhyddhau calsiwm gormodol a dyna lle mae'r broblem yn dechrau gyda'r posibilrwydd o chwilio am gyfansoddion cemegol penodol ar gyfer trin pancreatitis acíwt.

Rwy'n ymchwilio i weithred ffosffad adenine dinucleotide asid nicotinig (NAADP), nofel Ca2+ sy'n rhyddhau negesydd a'i rôl wrth sefydlu prosesau patholegol pancreas exocrine. Mae ein canfyddiadau (Gerasimenko J, et al., JCS, 2006) yn dangos bod y pwll Ca2+ sensitif NAADP wedi'i leoli yn y  reticulum endoplasmig ac mewn organynnau asidig, sy'n cael eu cynrychioli gan gronynnau ysgrifenyddiaeth, endosomau a lysosomau. Hyd yn hyn roedd llawer o ansicrwydd ar weithred NAADP mewn systemau mamaliaid. Byddwn yn ymchwilio i ryddhau Ca2+ pellach a elicited NAADP o wahanol organynnau mewn celloedd acinar pancreatig permeabilized a diwylliannau celloedd pancreatig gan ddefnyddio technegau trawsyrru a knockouts gan gynnwys dolen a adroddwyd yn ddiweddar i sianeli TPC2. Rwyf hefyd yn datblygu cymwysiadau optegol sy'n cynnwys microsgopeg dau ffoton ar gyfer y tasgau a amlinellir uchod ac yn benodol techneg permeabilization dau ffoton sy'n caniatáu inni astudio siopau Ca2+ mewngellol bach mewn gwahanol organynnau.

A-D. Enghraifft o athreiddedd y gell gan olau cyffro dwy-ffoton dwysedd uchel (735 nm)

A. Dyblwyd cell acinar pancreatig wedi'i llwytho â Fluo-5N AC cyn permeabilization. Mae dot glas yn dangos lleoliad cymhwysiad golau dau ffoton.

B. Mae'r un gell yn dyblu ar ôl treiddio a thrwythiad gyda dextran Coch Texas (3000 MW). Dim ond y gell isaf sydd wedi'i threiddio ac felly mae'n llachar oherwydd trylediad dextran coch Texas i'r cytoplasm.

C. Mae'r un gell yn dyblu ar ôl golchi allan o Texas Red dextran. Nodyn llai fflworoleuedd o Fluo-5N yn y gell permeabilized isaf.

D. Llun golau a drosglwyddir o'r doublet (ar ôl permeabilization) a ddangosir yn A-C.

E. Rydym wedi dangos bod NAADP -fel IP3 a cADPR - yn rhyddhau Ca2 + nid yn unig o'r ER, ond hefyd o gronfa asid, bafilomycin-sensitif yn yr ardal gronynnog ysgrifenyddol pan fydd pwmp ER Ca2 + yn cael ei atal gan thapsigargin (TG). Mae storfa calsiwm yn newid o ardaloedd gronynnog (glas) a basal (coch). (Gerasimenko et al J Cell Sci 2006)

F. Ca2+ cydrannau signalau a Ca2+-cyfryngu rhyngweithiadau yn y polyn ysgrifenyddol apical celloedd acinar pancreatig. Crynodeb o gasgliadau o arbrofion ar gelloedd permeabilized dau ffoton ac o clamp patch astudiaethau recordio presennol cell cyfan (Gerasimenko et al J Cell Sci 2006; Menteyne et al Curr Biol 2006)

Ffynonellau ariannu cyfredol

  • Cyngor Ymchwil Meddygol
  • Ymddiriedolaeth Wellcome

Cydweithio â labordai eraill

  • Yr Athro Alexei Tepikin, Prifysgol Lerpwl, UK
  • Yr Athro Steven Pandol, Prifysgol California, Los Angeles, UDA
  • Yr Athro Anna Gukovskaya, Prifysgol California, Los Angeles, UDA
  • Dr. Katsuhiko Mikoshiba, Sefydliad Gwyddoniaeth Ymennydd RIKEN, Tokyo, Japan

Cyfraniadau i lyfrau

  1. Oleg Gerasimenko a Julia Gerasimenko,  permeabilization dau ffoton a mesuriadau calsiwm mewn organelles cellog, Pennod 12 yn DULLIAU MEWN CYFRES BIOLEG MOLECIWLAIDD (Golygydd Cyfres J. Walker) DELWEDDU CELLOEDD BYW (Golygydd cyfrol D.B. Papkovsky).
  2. O. Gerasimenko a J. Gerasimenko, Mesur calsiwm yn yr amlen niwclear a niwcleoplasm, Pennod 7 mewn signalau Calsiwm, Ail Argraffiad, Gwasg Prifysgol Rhydychen, 2001: A Practical Approach, golygwyd gan A. Tepikin, tt. 125-135
  3. J. Gerasimenko. Mesur Ca 2 + mewn endosomau celloedd cyfan, pennod 11 wrth fesur calsiwm a chalmodulin y tu mewn a'r tu allan celloedd, llawlyfr labordy Springer, golygwyd gan O.H. Petersen, tt.231-247

Aelodau Staff

Myfyrwyr Ymchwil Ôl-raddedig

Addysgu

Cydlynydd Asesu/Dirprwyon Modiwlau: Datblygiadau BI3355 mewn Ffisioleg a Phathoffisioleg

Meysydd goruchwyliaeth

Rwyf ar gael i oruchwylio'r prosiectau canlynol:

1. Ymchwilio i ffisioleg a phatholeg y pancreas exocrine, gan ddefnyddio mewn paratoadau a modelau situ pancreatitis acíwt (Gryshchenko et al 2016, Gryshchenko et al 2018, Gryshchenko et al 2020, Gerasimenko et al 2022).

2. Datblygu triniaethau ar gyfer pancreatitis acíwt. Cyhoeddwyd gwahanol ddulliau yn ddiweddar yn Physiological Reviews (Petersen et al 2021 Rolau calsiwm ac ATP yn ffisioleg a phatholeg y pancreas exocrine) ac mewn Calsiwm Cell (Gerasimenko a Gerasimenko 2023 Rôl signalau Ca2 + ym mhatholeg pancreas exocrine).

3. Rôl SARS-CoV2 mewn pancreatitis acíwt (signalau Gryshchenko et al Calsiwm mewn celloedd imiwnedd pancreatig yn y fan a'r lle. Gerasimenko et al 2022, is-uned protein SARS-CoV-2 S 1 Elicits Ca2+ mewnlifiad - Arwyddion Ca2 + Dibynnol mewn celloedd Stellate Pancreatig a Macrophages Yn Situ).

4. Atalyddion sianel CRAC fel triniaeth bosibl ar gyfer pancreatitis acíwt (Gerasimenko et al 2013 Ca2 + blocâd sianel Ca2+ wedi'i actifadu fel offeryn posibl mewn therapi antipancreatitis; Lewis et al 2024 Cyfuniad o'r atalydd sianel CRAC CM4620 a galactose fel therapi posibl ar gyfer pancreatitis acíwt).

 

Contact Details

Email GerasimenkoJV@caerdydd.ac.uk
Telephone +44 29208 70865
Campuses Adeilad Syr Martin Evans, Rhodfa'r Amgueddfa, Caerdydd, CF10 3AX