A Lendület program

Nusser Zoltán Lendület-ösztöndíjas kutató

Nusser Zoltán mta.hu

Kutatási téma

A központi idegrendszeri szinapszisok (az idegsejtek közötti kommunikáció helyei) funkcionális diverzitása molekuláris alapjainak feltárása.

Az idegrendszer legfontosabb építőköveivel, az idegsejtekkel és a köztük lévő kommunikációs csatornákkal, a kémiai szinapszisokkal foglalkozik Nusser Zoltán neurobiológus. Megállapította, hogy az idegsejtek közötti szinapszisok (két sejt közötti találkozási pontok) különböző fehérjéket tartalmazhatnak, és működésükben is mutatkoznak eltérések.

A jövő számos meglepetést tartogat a tudományos kutatások terén is, így nehéz előre "megjósolni", hol hasznosulnak majd Nusser Zoltán kísérleti eredményei. Az bizonyos, hogy a gyógyszerkutatásokkal karöltve, saját eredményeikre és hasonló felfedezésekre együtt építve lehet csak céltudatos módon a különböző idegrendszert károsító és pszichiátriai betegségek sejtszintű és molekuláris elváltozásainak gyógyítására megoldást találni.

Legújabb eredményeik arra a kérdésre adnak választ, miért mutatnak olyan nagy strukturális és funkcionális változékonyságot a hippokampusz nevű agyterületen található piramissejtek közötti szinapszisok. Bár hipotézisük még nem nyert bizonyítást, de molekuláris alapját sikerült tisztázniuk.

Befogadó intézet

MTA Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézet

A kutatócsoport működési időszaka

2012–2017

A kutatócsoport tagjai

Mark D. Eyre; Holderith Noémi; Lenkey Nóra; Lőrincz Andrea; Sümegi Máté; Kerti Katalin; Kirizs Tekla; Dobai Éva; Rónaszéki Dóra; Kókay Bence

A kutatócsoport honlapja

nusserlab.hu

Elérhetőség

nusser@koki.hu

Interjú a kutatóval

Az interjú 2012. június 21-én jelent meg az mta.hu-n.

Nusser Zoltán neurobiológus, az MTA Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézetben vezet önálló kutatócsoportot. A Széchenyi-díjas agykutató laborjában olyan, az idesejtek végződésével kapcsolatos felfedező kutatásokat folytatnak, amelyek reményeik szerint több tudományterület, így a neurobiológia, a gyógyszerkutatás és a pszichiátria fejlődését is elősegítik.

Az idegrendszer legfontosabb építőköveivel, az idegsejtekkel és a köztük lévő kommunikációs csatornákkal, a kémiai szinapszisokkal foglalkozik Nusser Zoltán, az MTA Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézet neurobiológusa. Megállapította, hogy az idegsejtek közötti szinapszisok (két sejt közötti találkozási pontok) különböző fehérjéket tartalmazhatnak, és működésükben is mutatkoznak eltérések. "Amikor jelentkeztem a Lendület pályázatra – meséli a kutató –, azt a hipotézist állítottam fel, hogy a funkcionális különbségek alapját képező molekuláris különbségek ultrastrukturális eltéréseket is eredményeznek a szinapszisok között, amelyek pontos feltérképezésével, működésük megértésével más tudományágak kutatóinak munkáját is elősegíthetjük."

A Lendület pályázatot éppen akkor hirdették meg, amikor Nusser Zoltánmunkacsoportjával új irányt kívánt kutatásainak szabni: a preszinaptikus axonvégződések működésének megismerését. Kísérleteik csupán néhány éve indultak, az első eredményeikről beszámoló tanulmány elfogadása a Lendület pályázat elbírálásával párhuzamosan zajlott. Így született meg az a pályamű, amellyel a kutató az Akadémia által 2012-ben először indított, már kiemelkedően sikeres, vezetői kutatói pályát folytató, 40 és 55 év közötti tudósok kategóriájában elismerést és támogatást nyert.

"A Lendület programban való részvételünk lehetővé teszi laboratóriumunk technológiai fejlesztését és munkatársai létszámának növelését, terveink között szerepel továbbá néhány műszer vásárlása is. Ezek az újítások reményeim szerint hozzájárulnak majd ahhoz, hogy új tudományos kutatásokba kezdhessünk: a multikompartmentális neuron számítógépes modellezése, illetve különböző viselkedési kísérletek felé szeretnénk nyitni. Ehhez egy-két új munkatárs felvétele is szükséges" – mondta a neurobiológus.

A jövő számos meglepetést tartogat a tudományos kutatások terén is, így nehéz előre "megjósolni", hol hasznosulnak majd Nusser Zoltánkísérleti eredményei. "Annyi bizonyos, hogy a gyógyszerkutatásokkal karöltve, saját eredményeinkre és hasonló felfedezésekre együtt építve lehet csak céltudatos módon a különböző idegrendszert károsító és pszichiátriai betegségek sejtszintű és molekuláris elváltozásainak gyógyítására megoldást találni" - vélekedett a tudós.

A néhány éve külföldről hazatért agykutató Freund Tamás és Vizi E. Szilveszter felkérésére saját csoportot alapított az MTA Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézetében. A neurobiológus számos ország neves egyetemén folytatott kutatásokat, azonban az Oxfordból, Londonból és Los Angelesből érkező felkérések helyett Magyarország mellett döntött.

Szinte a véletlen műve volt, hogy az eredetileg állatorvos tudós érdeklődése az agykutatás felé fordult. Már egyetemi tanulmányai alatt tudta, hogy az alapozó tárgyak – a biokémia, az anatómia, a szövettan és az élettan – azok, amelyekkel a jövőben foglalkozni szeretne. Egy váratlan meghívásnak köszönhetően dőlt el pályafutása: "Negyedéves koromban kaptam egy lehetőséget Somogyi Péter agykutató professzortól, így egy nyarat oxfordi laboratóriumában tölthettem, ami végleg meghatározta a kutatói pályámat."

Az Oxfordban töltött évek után Nusser Zoltán életének további jelentős mérföldköveként tartja számon a londoni University College és a kaliforniaiUniversity of California, Los Angeles egyetemeken kapott lehetőségeket. Mindkét intézményben élettani kísérleteket folytathatott. Így alakult ki benne idővel a vágy, hogy saját elképzelései alapján kialakított munkakörnyezetben és csoporttal dolgozzon együtt.

A 2000-ben hazatért kutatóorvos önálló csoportot alakított. Kollégáival akkor azt a célt tűzték ki maguk elé, hogy próbálják jobban megérteni a központi idegrendszer működését, alapkutatásukkal sok száz laboratóriumban dolgozó több ezer kutató munkájához hozzájárulva: "Kutatásaink alapvető neurobiológiai folyamatokra világítanak rá. Ezek ismeretében lehetséges csak a különböző neurodegeneratív vagy pszichiátriai betegségek megértése."

A Lendület pályázattal egy időben jelent meg a Nature Neurosciencefolyóiratban Nusser Zoltán publikációja, amelyben beszámol mélyebb sejtszintű működések feltérképezéséről: "A cikkben méltatott eredményeink arra a kérdésre adtak választ, miért mutatnak olyan nagy strukturális és funkcionális változékonyságot a hippokampusz nevű agyterületen található piramissejtek közötti szinapszisok. Bár hipotézisünk még nem nyert bizonyítást, de molekuláris alapját sikerült tisztáznunk. Munkánkhoz többek között fény- és elektronmikroszkópiás anatómiai módszereket használtunk fel, amelyek lehetővé tették, hogy megállapítsuk: kvantitatív molekuláris különbség található az axonok között, aminek jelentős funkcionális következménye és morfológiai lenyomata van." A funkcióbeli eltérés tényét Nusser Zoltán és csoportja a szinapszis populációk neurotranszmittereinek (ingerület átvivő anyagok) felszabadításában találta meg: egyes tagjaik csupán néhány, míg mások 50-60 százalékos valószínűséggel bocsátják ki ezeket az anyagokat. A morfológiai lenyomatot pedig az axonok végződéseinek méretbeli változásait kutatva ismerték fel.

(A Nature Neuroscience-ben megjelent cikk itt olvasható)