Лаборатория Гуллапалли

Ключевые вопросы исследования, представляющие интерес для лаборатории Гуллапалли:
i. Каким образом загрязняющие вещества окружающей среды (например, кадмий, нано-/микропластик и ПАУ) влияют на активность инсулиновой сигнализации и метаболические функции в печени человека?
ii. Изменения восприимчивости к лекарственно-индуцированному поражению печени (DILI) в печени, подвергшейся воздействию токсичных веществ. 
iii. Имеют ли диабетики II типа повышенную восприимчивость к загрязнителям окружающей среды по сравнению с недиабетиками?

Текущие проекты:

а. Хроническое воздействие низких доз кадмия (CLEC) при жировой болезни печени, связанной с нарушением метаболизма (дисфункцией): Мы разработали новые модели in vitro, которые воспроизводят эффекты длительного воздействия кадмия в нормогликемических и гипергликемических условиях. Мы используем модели CLEC для понимания дисфункции сигнальной оси инсулин-PIK3CA-Akt с акцентом на долгосрочный дисбаланс активных форм кислорода (ROS) и дисфункцию окислительного стресса в клетках печени.

Экспериментальные методы – количественная ПЦР, высокопроизводительные платформы визуализации, вестерн-блоттинг, флуоресцентная микроскопия, NGS, метаболомика.

Рис. 1. Модель воздействия CLEC, разработанная в лаборатории Гуллапалли (PMID: 39191366)

б) Влияние хронического воздействия тяжелых металлов на митохондриальную дисфункцию печени: Печень — это основной орган, участвующий в широком спектре физиологических функций. Митохондрии — ключевые органеллы, участвующие в нормальной работе печени. Текущий проект в лаборатории измеряет воздействие устойчивых загрязнителей окружающей среды (кадмия и пластика) на дисфункцию митохондрий печени. Мы также изучаем воздействие загрязнителей на метаболизм глюкозы и жирных кислот, регулируемый в первую очередь на уровне митохондрий.

Экспериментальные методы – флуоресцентная микроскопия, платформа Agilent SeaHorse, митохондриальная физиология и визуализация, молекулярная биология, метаболомика.

Рис. 2. Протокол генерации ROS, индуцированных Cd (PMID: 38314817)

в) Накопление нано- и микропластика и нарушение функции печени: В сотрудничестве с лабораторией Campen мы изучаем эффекты накопления нано- и микропластиковых загрязнителей в печени. Мы изучаем закономерности накопления пластиковых загрязнителей в тканях умерших людей, живущих в штате Нью-Мексико. Мы также разрабатываем новые, передовые оптические методы, такие как поляризационно-волновая микроскопия (PWM) и мультиспектральная флуоресценция, для обнаружения пластика в тканях. Дальнейшая работа будет сосредоточена на понимании механизмов нарушения сигнализации жировой печени, вызванной пластиковым загрязнением, в моделях животных и in vitro. Мы также заинтересованы в понимании изменений в физической и поверхностной химии пластикового загрязнения окружающей среды.

Экспериментальные методы – молекулярная биология, ИК-Фурье и Рамановская спектроскопия, флуоресцентная корреляционная спектроскопия, время жизни флуоресценции, поверхностная химия, визуализация поляризованных волн, метаболомика.

Рис. 3. Поляризационно-волновая визуализация предполагаемого нано- и микропластика в печени человека (PMID: 39901044)