معمل جولابالي

الأسئلة البحثية الرئيسية ذات الأهمية في مختبر جولابالي:
1. كيف تؤثر التعرضات المزمنة بجرعات منخفضة من المعادن الثقيلة (مثل الكادميوم) على نشاط إشارات الأنسولين والوظيفة الأيضية في الكبد البشري؟
ثانيًا: ما الدور الذي تلعبه المواد البلاستيكية النانوية والميكروبلاستيكية في التسبب في مرض الكبد الدهني؟
ثالثا: هل يعاني مرضى السكري من النوع الثاني من زيادة حساسية الملوثات البيئية مقارنة بغير المصابين بالسكري؟

المشاريع الجارية:

أ. التعرض المزمن لجرعات منخفضة من الكادميوم (CLEC) في مرض الكبد الدهني المرتبط بالتمثيل الغذائي (الخلل الوظيفي): لقد قمنا بتطوير نماذج جديدة في المختبر تلخص تأثيرات التعرض المستمر للكادميوم في ظل ظروف سكر الدم الطبيعية وفرط سكر الدم. نستخدم نماذج CLEC لفهم خلل محور إشارات الأنسولين-PIK3CA-Akt مع التركيز على اختلال توازن أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) طويلة الأمد وخلل الإجهاد التأكسدي في خلايا الكبد.

التقنيات التجريبية - qPCR، منصات التصوير عالية الإنتاجية، البقع الغربية، المجهر الفلوري، NGS، علم الأيض.

الشكل 1. نموذج التعرض لـ CLEC الذي تم تطويره في مختبر Gullapalli (PMID: 39191366)

ب. تأثيرات التعرض المزمن للمعادن الثقيلة على خلل الميتوكوندريا الكبدية: الكبد هو عضو رئيسي يشارك في مجموعة واسعة من الوظائف الفسيولوجية. الميتوكوندريا هي العضيات الرئيسية المشاركة في وظائف الكبد الطبيعية. يقوم مشروع جاري في المختبر بقياس تأثيرات الملوثات البيئية المستمرة (الكادميوم والبلاستيك) على خلل الميتوكوندريا الكبدية. كما ندرس أيضًا تأثيرات الملوثات على استقلاب الجلوكوز والأحماض الدهنية التي يتم تنظيمها في المقام الأول على مستوى الميتوكوندريا.

التقنيات التجريبية - المجهر الفلوري، منصة Agilent SeaHorse، علم وظائف الأعضاء والميتوكوندريا والتصوير، علم الأحياء الجزيئي، علم التمثيل الغذائي.

الشكل 2. بروتوكول توليد أنواع الأكسجين التفاعلية المستحثة بواسطة الكادميوم (PMID: 38314817)

ج. تراكم الجسيمات النانوية والميكروبلاستيكية واختلال وظائف الكبد: بالتعاون مع مختبر كامبن، ندرس آثار تراكم الملوثات النانوية والميكروبلاستيكية في الكبد. ندرس الأنماط التراكمية للملوثات البلاستيكية في أنسجة المتوفين من الأفراد الذين يعيشون في ولاية نيو مكسيكو. كما نعمل على تطوير تقنيات بصرية جديدة ومتطورة مثل مجهر الموجات الاستقطابية (PWM) والفلورسنت متعدد الأطياف للكشف عن البلاستيك في الأنسجة. سيركز العمل المستقبلي على فهم آليات خلل إشارات الكبد الدهني الناجم عن التلوث البلاستيكي في النماذج الحيوانية والنماذج المختبرية. نحن مهتمون أيضًا بفهم التغيرات في الكيمياء الفيزيائية والسطحية للتلوث البلاستيكي البيئي.

التقنيات التجريبية - علم الأحياء الجزيئي، وتحويل فورييه للأشعة تحت الحمراء ورامان، وقياس طيف الارتباط الفلوري، وعمر الفلورسنت، والكيمياء السطحية، وتصوير موجة الاستقطاب، وعلم الأيض.

الشكل 3. تصوير موجة الاستقطاب للبلاستيك النانوي والميكروبلاستيكي المفترض في الكبد البشري (PMID: 39901044)