Mari Palgi

Neural plasticity is the ability of nervous system to change its activity in response to stimuli by reorganizing its structure, functions, or connections and this is the main cellular basis for memory. Activity-regulated genes play crucial roles in the formation of neuronal plasticity, and dysregulation of this process gives rise to various nervous system disorders. The neurotrophin BDNF is among the best-studied activity-regulated genes, and its polymorphisms are associated with impairments in human cognition. Our results also place the basic helix-loop-helix transcription factor TCF4, that is implicated in a variety of psychiatric and autism spectrum disorders, to the group of activity-regulated transcription factors. The aim of this project is to study gene regulation in intellectual disability and autism spectrum disorders with emphasis on disease-associated transcription factors TCF4, SATB2, FOXP1, and neurotrophin BDNF for finding new drug targets.

The research infrastructure on experimental studies and applications of cellular processes aims at gathering national know-how in the field of cell and molecular biology, and aims at setting up an instrumental capability to develop competence and services in the fields of microbial and mammalian cell processes and their applications. The infrastructure will be built up jointly by the University of Tartu, Tallinn University of Technology, Tallinn University, Estonian University of Life Sciences and the Institute of Chemical Physics and Biophysics. The vision is to become a know-how and service centre to partner health, biotechnology and environment-focused public sector organisations, medical institutions, biotechnology and pharmacological companies. The focus will be on acquiring and setting up relevant instrumental complexes, development and offering of services, popularisation and dissemination of the field in order to ensure sustainability of researchers and future activities.

Projekt OptimaMind keskendub ajapiiranguga söömisele, et parandada aju tervist ja võidelda vananemisega kaasnevate väljakutsetega. Ajalooliselt oli inimeste juurdepääs toidule sageli juhuslik, muutes vahelduva paastumise (teise nimega aeg-restrikteeritud söömise (TRE)) elu loomulikuks osaks. See ajalooline kontekst loob aluse TRE võimalike eeliste mõistmiseks tänapäeval, eriti kognitiivse tervise kontekstis. On näidatud, et TRE kutsub esile adaptiivseid molekulaarseid muutusi, mis kaitsevad rakuressursse, parandades samal ajal füüsilist ja kognitiivset jõudlust. Sellised muutused hõlmavad süsteemse põletiku vähenemist ja raku antioksüdantide potentsiaali suurenemist. Üks TRE mõju näidetest on beeta-hüdroksübutüraadi (BHB), ketoonkeha, mis parandab kognitiivseid funktsioone, tootmine. Maksas toodetud BHB on oluline energiasubstraat, millel on võrreldes teiste energiaallikatega kasulikumaid omadusi. Ja vastupidi, sagedane toidutarbimine ja vähene füüsiline aktiivsus võivad pärssida BHB tootmist, vähendades seega selle positiivset mõju. Projekti OptimaMind eesmärk on uurida erinevate meetodite abil TRE mõju kognitiivsete funktsioonide biomarkeritele, eriti vananevas elanikkonnas. Kavandatavas projektis kasutatakse Euroopas olemasolevaid biopankade proove ja erinevaid paastuprotokolli kohordi andmeid, et uurida neuroprotektiivseid biomarkereid erinevates populatsioonides. Oodatavad tulemused hõlmavad uusi teadmisi TRE-st kui mittefarmakoloogilisest strateegiast kognitiivse pikaealisuse suurendamiseks ja dementsuse ennetamiseks. Projekti eesmärk on ka teavitada tervishoiuteenuse osutajaid ja avalikkust praktilistest tõenduspõhistest strateegiatest aju tervise säilitamiseks. OptimaMind mõjutab rahvatervise soovitusi, kliinilisi tavasid ja heaolutööstust, mille eesmärk on lõpuks parandada kognitiivset tervist ja elukvaliteeti vananevas elanikkonnas.