Oddelenie bunkovej kardiológie

ZAMERANIE

Výskum na OBK je zameraný na subcelulárne mechanizmy excitácie a kontrakcie srdcových svalových buniek – veľké témy kardiológie, fyziológie a biofyziky. Naším cie ľom je prispieť pôvodnými myšlienkami k objasneniu tejto problematiky, byť kompetitívnou súčasťou medzinárodnej vedeckej komunity a publikovať v popredných medzinárodných časopisoch našej vednej oblasti. Zameriavame sa na molekulárne a štruktúrne mechanizmy systému vápnikovej signalizácie, ktoré participujú na excitabilite, kontraktilite a energetike srdcových myocytov. Naše projekty sú založené na prepojení najmodernejších experimentálnych metód merania aktivity membránových iónových kanálov, vnútrobunkovej aktivity vápnika a dynamiky membránových štruktúr bunky s teoretickými metódami, ktoré zahŕňajú ich analýzu a matematické modelovanie.

Používame nasledovné experimentálne techniky: izoláciu funkčných srdcových svalových buniek, mikroelektródovú metódu “patch clamp” v kombinácii s technikami konfokálnej mikroskopie, rekonštitúciu iónových kanálov v planárnych lipidových membránach, elektrónovú mikroskopiu a analýzu obrazu. Pre mnohé z týchto metód vytvárame nový softvér na zber a analýzu dát. Vyvinuli sme unikátne in silico modely otvárania RYR2 kanálov, tvorby vápnikových signálov v bunke, ako aj 3D štruktúry priečne pruhovaných svalových buniek. Všetky sú založené na našich výsledkoch a na najnovších svetových poznatkoch. Tieto modely uplatňujeme pri formulovaní a verifikovaní pracovných hypotéz, pri interpretácii experimentálnych výsledkov a pri ich komunikovaní širšej odbornej verejnosti. Viac informácií o oddelení nájdete tu: http://confolab.sav.sk/ovsb/

KOLEKTÍV

RNDr. Michal Cagalinec, PhD.

vedúci oddelenia

02/ 32295040

ŽIVOTOPIS

Mgr (2000), RNDr. (2002), PhD (2006)

2016: Samostatný vedecký pracovník (IIa), Ústav experimentálnej endokrinológie, SAV, Bratislava

2018: Vedúci Oddelenia bunkovej kardiológie, Ústav experimentálnej endokrinológie, BMC SAV, Bratislava

VEDÚCI VEDECKÝ PRACOVNÍK:

Ing. Alexandra Zahradníková, DrSc.

SAMOSTATNÍ VEDECKÍ PRACOVNÍCI:

RNDr. Marta Novotová, CSc.

RNDr. Ivan Zahradník, CSc.

RNDr. Alexadra Zahradníková, PhD.

VEDECKÍ PRACOVNÍCI:

RNDr. Jana Pavelková, CSc.

DOKTORANDI:

Mgr. Iuliia Baglaeva

Mgr. Bogdan Iaparov

TECHNICKÍ PRACOVNÍCI:

Gizela Gajdošíková

Ladislav Novota

Publikácie

  • Koci J, Novotova M, Slavikova M, Klempa B, Zahradnik I (2022). SARS-CoV-2 Exploits Non-Canonical Autophagic Processes to Replicate, Mature, and Egress the Infected Vero E6 Cells. Pathogens 11: 1535. doi: 10.3390/pathogens11121535.
  • Iaparov B, Baglaeva I, Zahradnik I, Zahradnikova A (2022). Magnesium ions moderate calcium-induced calcium release in cardiac calcium release sites by binding to ryanodine receptor activation and inhibition sites. Front Physiol 12: 805956. doi: 10.3389/fphys.2021.805956.
  • Grimbert L, Sanz MN, Gressette M, Rucker-Martin C, Novotova M, Solgadi A, Karoui A, Gomez S, Bedouet K, Jacquet E, Lemaire C, Veksler V, Mericskay M, Ventura-Clapier R, Piquereau JM, Garnier A (2021): Spatiotemporal AMPK alpha 2 deletion in mice induces cardiac dysfunction, fibrosis and cardiolipin remodeling associated with mitochondrial dysfunction in males only. Biol Sex Differ, vol 12: 52. doi: 10.1186/s13293-021-00394-z.
  • Marcek Chorvatova A, Cagalinec M, Chorvat D Jr (2021): Time-resolved imaging of mitochondrial flavin fluorescence and its applications for evaluating the oxidative state in living cardiac cells. Mitochondrial Medicine. Methods in Molecular Biology, vol 2275, chapter 26: 403-414. Humana, New York, NY. Volume 1: Targeting Mitochondria, Weissig V., Edeas M. (eds), ISBN 978-1-0716-1262-0, doi: 10.1007/978-1-0716-1262-0_26.
  • Yin L, Zahradnikova A Jr, Rizzetto R, Boncompani S, Rabesahala de Meritens C, Zhang Y, Joanne P, Marques Sule E, Aguilar-Torres Y, Fernandez-Tenorio M, Villejoubert O, Li L, Wang YY, Mateo P, Nicolas V, Gerbaud P, Lai FA, Perrier R, Alvarez JL, Niggli E, Valdivia HH, Valdivia CR, Ramos-Franco J, Zorio E, Zissimopoulos S, Protasi F, Benitah JP, Gomez AM (2021): Impaired binding to junctophilin2 and nanostructural alteration in CPVT mutation. Circ Res 129: e35-e52, doi: 10.1161/CIRCRESAHA.121.319094.
  • Iaparov B, Zahradnik I, Moskvin AS, Zahradnikova A (2021): In silico simulations reveal that RYR distribution affects the dynamics of calcium release in cardiac myocytes. J Gen Physiol 153: e202012685 doi: 10.1085/jgp.202012685.
  • Piquereau J, Veksler V, Novotova M, Ventura-Clapier R (2020): Energetic interactions between subcellular organelles in striated muscles. Front Cell Dev Biol 8: 581045 doi: 10.3389/fcell.2020.581045.
  • Leskova A, Labajova M, Krausko M, Zahradnikova A Jr, Baluska F, Micieta K, Turňa K, Jasik J (2020): Endosidin 2 accelerates PIN2 endocytosis and disturbs intracellular trafficking of PIN2, PIN3, and PIN4 but not of SYT1. PLoS One 15: e0237448, doi: 10.1371/journal.pone.0237448. eCollection 2020.
  • Selc M, Razga F, Nemethova V, Mazancova P, Ursinyova M, Novotova M, Kopecka K, Gabelova A, Babelova A (2020): Surface coating determines the inflammatory potential of magnetite nanoparticles in murine renal podocytes and mesangial cells. RSC Adv 10: 23916–23929 doi: 10.1039/d0ra03133j.
  • Zahradnikova A, Iaparov B, Zahradnik I (2020): The problem of accuracy in single-channel open probability measurements. Prog Biophys Mol Biol 157: 94-106 doi: 10.1016/j.pbiomolbio.2020.05.00.
  • Novotova M, Zahradnikova A Jr, Nichtova Z, Kovac R, Kralova E, Stankovicova T, Zahradnikova A, Zahradnik I (2020): Structural variability of dyads relates to calcium release in rat ventricular myocytes. Sci Rep 10: 8076 doi: 10.1038/s41598-020-64840-5.
  • Pires Da Silva J, Monceaux K, Guilbert A, Gressette M, Piquereau J, Novotova M, Ventura-Clapier R, Garnier A, Lemaire C (2020): SIRT1 Protects the Heart from ER Stress-Induced Injury by Promoting eEF2K/eEF2-Dependent Autophagy. Cells. 9: E426 doi: 10.3390/cells9020426.
  • Hotka M, Cagalinec M, Hilber K, Hool L, Boehm S, Kubista H (2020): L-type Ca2+ channel-mediated Ca2+ influx adjusts neuronal mitochondrial function to physiological and pathophysiological conditions. Sci Signal. 13: eaaw6923 doi: 10.1126/scisignal.aaw6923.
  • Ebner J, Cagalinec M, Kubista H, Todt H, Szabo PL, Kiss A, Podesser BK, Cserne Szappanos H, Hool LC, Hilber K, Koenig X (2020): Neuronal nitric oxide synthase regulation of calcium cycling in ventricular cardiomyocytes is independent of Cav1.2 channel modulation under basal conditions. Pflugers Arch. 472: 61-74 doi: 10.1007/s00424-019-02335-7.
  • Iaparov B, Moskvin AS, Zahradnik I, Zahradnikova A (2019): Stochastic and deterministic approaches to modelling calcium release in cardiac myocytes at different spatial arrangements of ryanodine receptors. Eur Biophys J 48: 579–584 doi: 10.1007/s00249-019-01378-z.
  • Skrabanek P, Zahradnikova A Jr (2019): Automatic assessment of the cardiomyocyte development stages from confocal microscopy images using deep convolutional networks. PLoS One 14: e0216720, doi: 10.1371/journal.pone.0216720.
  • Cagalinec M, Zahradnikova A, Zahradnikova A Jr, Kovacova D, Paulis L, Kurekova S, Hotka M, Pavelkova J, Plaas M, Novotova M, Zahradnik I (2019). Calcium signaling and contractility in cardiac myocyte of wolframin deficient rats. Front Physiol 10: 172, doi: 10.3389/fphys.2019.00172.
  • Safiulina D, Kuum M, Choubey V, Gogichaishvili N, Liiv J, Hickey MA, Cagalinec M, Mandel M, Zeb A, Liiv M, Kaasik A (2019): Miro proteins prime mitochondria for Parkin translocation and mitophagy. EMBO J 38: e99384, doi: 10.15252/embj.201899384.
  • Prola A, Nichtova Z, Pires Da Silva J, Piquereau J, Monceaux K, Guilbert A, Gressette M, Ventura-Clapier R, Garnier A, Zahradnik I, Novotova M, Lemaire C (2019): Endoplasmic reticulum stress induces cardiac dysfunction through architectural modifications and alteration of mitochondrial function in cardiomyocytes. Cardiovasc Res 115: 328-342, doi: 10.1093/cvr/cvy197.
  • Hotka M, Zahradnik I (2017): Reconstruction of membrane current by deconvolution and its application to membrane capacitance measurements in cardiac myocytes. PLoS One 12: e0188452.
  • Faltinova A, Tomaskova N, Antalik M, Sevcik J, Zahradnikova A (2017). The N-terminal region of the ryanodine receptor affects channel activation. Front Physiol 8: 443.
  • Ragni CV, Diguet N, Le Garrec JF, Novotova M, Resende TP, Pop S, Charon N, Guillemot L, Kitasato L, Badouel C, Dufour A, Olivo-Marin JC, Trouvé A, McNeill H, Meilhac SM. (2017): Amotl1 mediates sequestration of the Hippo effector Yap1 downstream of Fat4 to restrict heart growth. Nat Commun 27: 14582.