Alexei Verkhratsky

Alexei Verkhratsky
Олексій Верхратский
Alexei Verkhratsky Олексій Верхратский professor of neurophysiology.png
Född ( 1961-07-30 ) 30 juli 1961
Stanislaw (Ivano-Frankivsk), Galicien , västra Ukraina
Utbildning PhD, D.Sc.
Alma mater Bogomoletz Institute of Physiology , Kiev Medical Institute
Känd för Forskning om gliafysiologi och patofysiologi, kalciumsignalering, hjärnans åldrande
Make Irina Verkhratska
Barn Dina
Utmärkelser Copernicus guldmedalj, Research Award från German Purine Club
Vetenskaplig karriär
Fält Neurofysiologi , neuroglia , neuroner , hur glia påverkar hälsa och sjukdom
institutioner University of Manchester , Achucarro Basque Centre for Neuroscience , Max-Delbrück Center of Molecular Medicine , Bogomoletz Institute of Physiology
Avhandlingar
  •   Mekanismer för generering av kalciumsignaler i neuroner och gliaceller ( 1993)
  •   Tetrodotoxinkänsliga jonströmmar i membranet hos isolerade kardiomyocyter ( 1986)
Doktorand rådgivare Platon Kostiuk

Alexei Verkhratsky , ( ukrainska : Олексій Верхратський , ryska : Алексей Верхратский ) ibland stavas Alexej , är professor i neurofysiologi vid University of Manchester, mest känd för sin forskning om fysiologi och patofysiologi för signalering av kalcium och behå för signalering av kalcium . Han är en vald medlem och vice ordförande för Academia Europaea , för den tyska nationella vetenskapsakademin Leopoldina , för Real Academia Nacional de Farmacia (Spanien), för den slovenska vetenskaps- och konstakademin , för den polska vetenskapsakademin och Dana . Alliance for Brain Initiatives , bland annat. Sedan 2010 är han Ikerbaskisk forskningsprofessor och från 2012 är han biträdande chef för Achucarro Basque Centre for Neuroscience i Bilbao . Han är en framstående professor vid Jinan University , China Medical University of Shenyang och Chengdu University of Traditional Chinese Medicine och är en chefredaktör för Cell Calcium , mottagande redaktör för Cell Death and Disease , och Acta Physiologica och medlem av redaktionen av många akademiska tidskrifter.

Familj

Alexei är gift med Irina Verkhratska och har dottern Dina. Hans far är Nestor Verkhratsky (Верхратський Нестorr Сергійович), en gerontolog som ledde ett laboratorium vid Institute of Gerontology vid National Academy of Sciences of Ukraine . Hans mor är Nina Verzykosvka (Вержиковська Ніна Василівна), som var avdelningschef vid samma institut. Hans farfar är Sergey Verkhratsky (Верхратський Сергій Авраaмович) ( ukr ) som var chef för avdelningen för kirurgi vid Ivano-Frankivsk National Medical University, en känd medicinhistoriker och en dekorerad veteran från båda världskrigen efter att ha mottagit Leninorden, Order of Lenin . Röda stjärnans orden och Fosterländska krigets orden . Hans mormor var Dina Shirman-Verkhratska (Ширман-Верхратська Діна Алексеевна), en välkänd gynekolog.

Utbildning

Alexei tog examen från Kyiv Medical Institute 1983. När han stannade i Kiev tog han en doktorsexamen under överinseende av prof. Platon Kostyuk från Bogomoletz Institute of Physiology 1986 och han fick en D.Sc. från samma institut 1993.

Karriär

Efter att ha avslutat sin doktorsexamen arbetade Alexei som forskare vid Institutionen för allmän fysiologi av nervsystemet, Bogomoletz Institute of Physiology i flera år. 1989 gick han till Heidelbergs universitet i Helmut Kettenmanns laboratorium, som introducerade Alexei för neuroglial forskning. Alexei var också gästforskare vid forskningsgruppen för cellulär neurofysiologi, Max Planck-institutet för biofysisk kemi och avdelningen för cellulär neurovetenskap vid Max Delbrück Center for Molecular Medicine i Tyskland 1992 respektive 1993.

I Ukraina var han samtidigt biträdande chef för International Center of Molecular Physiology vid National Academy of Sciences of Ukraine och chef för forskningsgruppen för cellulär neurovetenskap, Bogomoletz Institute of Physiology . Han återvände till Tyskland 1995 som senior forskare vid institutionen för cellulär neurovetenskap vid Max Delbrück Center for Molecular Medicine. När han flyttade till Storbritannien 1999, har han haft flera befattningar vid University of Manchester inklusive universitetslektor, läsare, professor och ordförande vid School of Biological Sciences.

Forskning

Glial fysiologi

År 1990 upptäckte Verkhratsky funktionellt uttryck av låg- och högtröskel Ca 2+ kanaler i oligodendrogliala prekursorer, detta är det tidigaste fyndet som ligger till grund för konceptet om elektrisk excitabilitet hos NG2-glia. När Verkhratsky och Kettenmann arbetade i Berlin vid Max Delbruck Center for Molecular Medicine utförde Verkhratsky Verkhratsky och Kettenmann många sädesobservationer av intracellulär Ca 2+ -signalering och definierade begreppet glial Ca 2+ -excitabilitet. Han var den första att demonstrera in situ funktionellt uttryck av metabotropa purinoceptorer kopplade till InsP3 - inducerad Ca 2+ frisättning i oligodendroglia och i cerebellära Bergmann astrocyter.

Efter att ha flyttat till Manchester fokuserade Verkhratsky på astroglia och karakteriserade olika aspekter av astrocytmembranets fysiologi och reglering av glia [Ca 2+ ] i dynamik. I synnerhet upptäckte han funktionella NMDA-receptorer i kortikala astroglia, och visade deras synaptiska aktivering och bidrag till astrocytisk Ca2+-signalering utlöst av neuronal aktivitet. Därefter identifierade han ett unikt uttryck av mycket ATP-känsliga P2X 1/5 -receptorer i kortikala astrocyter och karakteriserade deras roll i att översätta neuronal synaptisk aktivitet till astroglial [Ca 2 + ] i- signalering.

Verkhratsky utökade ytterligare begreppet astroglial excitabilitet som "jonisk" excitabilitet förmedlad av stora joner, som skapar joniska signaler koordinerade i rum och tid; dessa joniska signaler kontrollerar aktiviteten hos astrogliala homeostatiska kaskader och kopplar neuronal avfyring och synaptisk överföring till astrocytfunktionella svar. Utvecklingen av detta koncept började från de allra första inspelningarna av astrogliala Na + -signaler som svar på fysiologisk stimulering in situ i cerebellära Bergmann radiella astrocyter. Därefter analyserade Verkhratsky astroglial Na + dynamik associerad med aktiviteten hos glial glutamattransportörer som är avgörande för glutamatclearance och glutamatergisk överföring. Verkhratsky fann att aktivering av gliatransportörer antingen genom exogent glutamat eller genom aktivering av glutamatergisk transmission resulterar i stort Na + -inflöde som genererar betydande och långvariga [Na+] i -transienter i processer av astrocyter. Baserat på dessa observationer föreslog han ett nytt koncept astroglial Na + -signalering. Begreppet astroglial jonisk excitabilitet integrerades ytterligare i teorin om homeostatisk astroglia och är nära förknippat med definitionen av en astroglial vagga, utvecklad med Maiken Nedergaard, som tilldelar perisynaptiska astrocytiska processer rollen som multifunktionellt fack, som kontrollerar uppkomst, mognad, underhåll, prestanda och bortgång av synapser i det centrala nervsystemet. I en serie mycket citerade konceptuella recensioner beskrev han grundläggande principer för glialfysiologi och patofysiologi, vilket avsevärt påverkade detta snabbt växande område av neurovetenskap. Verkhratsky har arbetat med Arthur Butt och publicerade två läroböcker om neuroglias fysiologi och patofysiologi 2007 och 2013 och har varit de enda didaktiska skrifterna om neuroglia.

Cellulära mekanismer för hjärnans åldrande

Verkhratsky genomförde de första inspelningarna av Ca 2+ strömmar i åldrade sensoriska neuroner 1993. Han var därefter banbrytande för cytosoliska Ca 2+ inspelningar i åldrade neuroner in situ , vilket gav direkt experimentellt stöd för flera aspekter av en "Ca 2+ teori om åldrande". Verkhratsky var den första som utförde en djupgående analys av astrocytisk struktur och funktion i den åldrande hjärnan. Han har visat regionala skillnader i astrogliala morfologiska utseenden, som sträckte sig från cytoskeletthypertrofi till cytoskelettatrofi. Han fann också att stora populationer av astrocyter negativa till klassisk markör GFAP men positiva till glutaminsyntetas eller S100B-protein inte visar hypertrofiska förändringar i den åldrade hjärnan vilket tyder på att hjärnans åldrande inte är associerat med utbredd astroglios. Han utförde också en första detaljerad analys av funktionella egenskaper hos glutamattransportörer, glutamat och purinoceptorer i gamla astrocyter in situ och fann att hjärnans åldrande är associerat med en betydande minskning av tätheten hos dessa signalmolekyler.

Glial patofysiologi

Verkhratsky har utvecklat ett nytt koncept av astroglial atrofi associerad med funktionsförlust och glialförlamning som nyckelelement i neuropatologi; astroglial atrofi bidrar till patofysiologin för flera neurologiska sjukdomar från neuropsykiatriska störningar till neurodegeneration. Först upptäckte han i samarbete med Rodriguez framträdande hämning av neurogenes (kopplad till radiella astrocyter-neurala stamceller) i djurmodellen för Alzheimers sjukdom . Därefter upptäckte han morfologiska och funktionella bevis för astroglial atrofi i de tidiga stadierna av AD som föregick uppkomsten av den typiska neuronala histopatologin i djurmodeller; dessa observationer har därefter bekräftats i experiment på astrocyter differentierade från pluripotenta stamceller erhållna från patienter med kliniskt bekräftad Alzheimers sjukdom i både familjär och sporadisk form. Han visade bristfällig astroglios (indikerande på funktionell atrofi) i hjärnregionerna som är mest sårbara för Alzheimer-liknande patologi; dessa brister i astroglialt skydd kan associeras med hjärnregionsspecifika förändringar av Ca 2+ signalverktyget. Han fann också att miljöstimulering (berikad miljö och fysisk stimulering) återställde AD-associerade gliaavvikelser.

Neuronernas fysiologi

Verkhratsky bidrog till identifieringen av ER Ca 2+ frisättningsmekanismer i neuroner; han karakteriserade i detalj den koffein-inducerade Ca 2+ -frisättningen i sensoriska neuroner och var den första att utföra realtidsmätningar av intra-ER Ca 2+ -dynamik i neuroner för att demonstrera den graderade naturen hos Ca 2+ -inducerad Ca 2+ -frisättning . Tillsammans med Denis Burdakov fann och karakteriserade han också kopplingen mellan fysiologiska glukosförändringar och excitabilitet hos hypotalamiska neuroner.

Heder och utmärkelser

Redaktionella åtaganden

Utvalda publikationer

  1.   Verkhratsky, Alexei; Butt, Arthur (2007). Glial neurobiologi: en lärobok . John Wiley & Sons, Ltd. sid. 232. doi : 10.1002/9780470517796 . ISBN 9780470015643 .
  2.   Verkhratsky, Alexei; Butt, Arthur (2013). Glialfysiologi och patofysiologi . John Wiley & Sons, Ltd. sid. 556. doi : 10.1002/9781118402061 . ISBN 9780470978528 .
  3.   Burnstock, Geoffrey ; Verkhratsky, Alexei (2012). Purinergisk signalering i nervsystemet . Springer Verlag. sid. 715. ISBN 978-3-642-28863-0 .
  4.    Verkhratsky, Alexei; Nedergaard, Maiken (2018). "Astroglias fysiologi" . Fysiologiska recensioner . 98 (1): 239–389. doi : 10.1152/physrev.00042.2016 . PMC 6050349 . PMID 29351512 .
  5.   Kettenmann, Helmut; Hanisch, Uwe-Karsten; Noda, Mami; Verkhratsky, Alexei (november 2011). "Mikroglias fysiologi" . Fysiologiska recensioner . American Physiological Society. 91 (2): 461–553. doi : 10.1152/physrev.00011.2010 . PMID 21527731 .
  6.    Kettenmann, Helmut; Kirchhoff, Frank; Verkhratsky, Alexei (2013). "Microglia: nya roller för den synaptiska strippan" . Neuron . Celltryck. 77 (1): 10–18. doi : 10.1016/j.neuron.2012.12.023 . PMID 23312512 . S2CID 7153421 .
  7.   Verkhratsky, Alexei (2005). "Fysiologi och patofysiologi av kalciumförrådet i neuronernas endoplasmatiska retikulum". Fysiologiska recensioner . American Physiological Society. 85 (1): 201–279. doi : 10.1152/physrev.00004.2004 . PMID 15618481 .

Se även

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Alexei_Verkhratsky&oldid=1113003453 "