O Laboratório Gullapalli

Principais questões de pesquisa de interesse no laboratório Gullapalli:
i. Como as exposições crônicas e em baixas doses a metais pesados ​​(por exemplo, cádmio) afetam a atividade de sinalização da insulina e a função metabólica no fígado humano?
ii. Qual o papel das exposições a nano e microplásticos na causa da doença hepática gordurosa?
iii. Os diabéticos tipo II têm maior suscetibilidade a poluentes ambientais em comparação aos não diabéticos?

Projetos em andamento:

a. Exposições crônicas de baixas doses de cádmio (CLEC) na doença hepática gordurosa associada à disfunção metabólica: Desenvolvemos novos modelos in vitro que recapitulam os efeitos de exposições sustentadas de cádmio sob condições normoglicêmicas e hiperglicêmicas. Usamos modelos CLEC para entender a disfunção do eixo de sinalização insulina-PIK3CA-Akt com foco em desequilíbrios de espécies reativas de oxigênio (ROS) de longo prazo e disfunção de estresse oxidativo em células do fígado.

Técnicas experimentais – qPCR, plataformas de imagem de alto rendimento, Western blots, microscopia de fluorescência, NGS, metabolômica.

Fig 1. Modelo de exposição CLEC desenvolvido no laboratório Gullapalli (PMID: 39191366)

b. Efeitos da exposição crônica a metais pesados ​​na disfunção mitocondrial hepática: O fígado é um órgão importante envolvido em uma ampla gama de funções fisiológicas. As mitocôndrias são as organelas-chave envolvidas na função normal do fígado. Um projeto em andamento no laboratório mede os efeitos de poluentes ambientais sustentados (cádmio e plásticos) na disfunção mitocondrial hepática. Também estudamos os efeitos de poluentes no metabolismo da glicose e dos ácidos graxos regulados principalmente no nível mitocondrial.

Técnicas experimentais – Microscopia de fluorescência, plataforma Agilent SeaHorse, fisiologia e imagem mitocondrial, biologia molecular, metabolômica.

Fig 2. Protocolo de geração de espécies ROS induzidas por Cd (PMID: 38314817)

c. Acúmulo e disfunção de nano e microplásticos no fígado: Em colaboração com o laboratório Campen, estamos estudando os efeitos do acúmulo de poluentes nano e microplásticos no fígado. Estudamos os padrões acumulativos de poluentes plásticos em tecidos falecidos de indivíduos que vivem no estado do Novo México. Também estamos desenvolvendo técnicas ópticas inovadoras e de ponta, como microscopia de onda de polarização (PWM) e fluorescência multiespectral para detectar plásticos em tecidos. O trabalho futuro se concentrará na compreensão dos mecanismos de disfunção de sinalização do fígado gorduroso induzida pela poluição plástica em modelos animais e in vitro. Também estamos interessados ​​em entender as mudanças na química física e de superfície da poluição plástica ambiental.

Técnicas experimentais – Biologia molecular, FTIR e Raman, espectroscopia de correlação de fluorescência, tempo de vida de fluorescência, química de superfície, imagem de onda de polarização, metabolômica.

Fig 3. Imagem de onda de polarização de supostos nano e microplásticos no fígado humano (PMID: 39901044)