Le laboratoire Gullapalli

Questions de recherche clés d'intérêt dans le laboratoire Gullapalli :
i. Comment les expositions chroniques à faible dose aux métaux lourds (par exemple, le cadmium) affectent-elles l’activité de signalisation de l’insuline et la fonction métabolique dans le foie humain ?
ii. Quel rôle jouent les expositions aux nano- et microplastiques dans l’apparition de la stéatose hépatique ?
iii. Les diabétiques de type II ont-ils une sensibilité accrue aux polluants environnementaux par rapport aux non-diabétiques ?

Projets en cours:

a. Exposition chronique à faible dose de cadmium (CLEC) dans la stéatose hépatique associée au métabolisme (dysfonctionnement) : Nous avons développé de nouveaux modèles in vitro qui récapitulent les effets d'expositions prolongées au cadmium dans des conditions de normoglycémie et d'hyperglycémie. Nous utilisons des modèles CLEC pour comprendre le dysfonctionnement de l'axe de signalisation insuline-PIK3CA-Akt en mettant l'accent sur les déséquilibres à long terme des espèces réactives de l'oxygène (ROS) et le dysfonctionnement du stress oxydatif dans les cellules hépatiques.

Techniques expérimentales – qPCR, plateformes d’imagerie à haut débit, Western blots, microscopie à fluorescence, NGS, métabolomique.

Fig 1. Modèle d'exposition CLEC développé dans le laboratoire Gullapalli (PMID : 39191366)

b. Effets des expositions chroniques aux métaux lourds sur le dysfonctionnement mitochondrial hépatique : Le foie est un organe majeur impliqué dans un large éventail de fonctions physiologiques. Les mitochondries sont les organites clés impliqués dans le fonctionnement normal du foie. Un projet en cours au laboratoire mesure les effets des polluants environnementaux persistants (cadmium et plastiques) sur le dysfonctionnement mitochondrial hépatique. Nous étudions également les effets des polluants sur le métabolisme du glucose et des acides gras régulé principalement au niveau mitochondrial.

Techniques expérimentales – Microscopie à fluorescence, plateforme Agilent SeaHorse, physiologie et imagerie mitochondriales, biologie moléculaire, métabolomique.

Fig 2. Protocole de génération d'espèces ROS induites par le Cd (PMID : 38314817)

c. Accumulation et dysfonctionnement de nano- et microplastiques dans le foie : En collaboration avec le laboratoire Campen, nous étudions les effets de l'accumulation de polluants nano- et microplastiques dans le foie. Nous étudions les schémas d'accumulation des polluants plastiques dans les tissus décédés d'individus vivant dans l'État du Nouveau-Mexique. Nous développons également de nouvelles techniques optiques de pointe telles que la microscopie à ondes polarisées (PWM) et la fluorescence multispectrale pour détecter les plastiques dans les tissus. Les travaux futurs se concentreront sur la compréhension des mécanismes du dysfonctionnement de la signalisation du foie gras induit par la pollution plastique dans des modèles animaux et in vitro. Nous souhaitons également comprendre les changements dans la chimie physique et de surface de la pollution plastique environnementale.

Techniques expérimentales – Biologie moléculaire, FTIR et Raman, spectroscopie de corrélation de fluorescence, durée de vie de fluorescence, chimie de surface, imagerie par ondes de polarisation, métabolomique.

Fig 3. Imagerie par ondes de polarisation de nano- et microplastiques putatifs dans le foie humain (PMID : 39901044)