Das Gullapalli-Labor konzentriert sich auf das Verständnis der Rolle von Umweltschadstoffen als Auslöser menschlicher Leber- und Gallenerkrankungen. Wir untersuchen die Auswirkungen von Umweltschadstoffen wie Schwermetallen (z. B. Cadmium), Chemikalien (z. B. polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe) und Nano-/Mikroplastik (NMPs) auf die Leberfunktion des Menschen und konzentrieren uns dabei auf das Verständnis der mit Stoffwechselstörungen (Störungen) verbundenen Fettlebererkrankung (MAFLD).
Wichtige Forschungsfragen im Gullapalli-Labor:
i. Wie wirken sich chronische Schwermetallbelastungen in niedrigen Dosen (z. B. Cadmium) auf die Insulinsignalaktivität und die Stoffwechselfunktion in der menschlichen Leber aus?
ii. Welche Rolle spielt die Belastung mit Nano- und Mikroplastik bei der Entstehung von Fettlebererkrankungen?
iii. Sind Typ-II-Diabetiker anfälliger für Umweltschadstoffe als Nicht-Diabetiker?
Laufende Projekte:
a. Chronische, niedrig dosierte Cadmiumexposition (CLEC) bei metabolisch bedingter (Stoffwechsel-)Fettlebererkrankung: Wir haben neuartige In-vitro-Modelle entwickelt, die die Auswirkungen einer anhaltenden Cadmiumexposition unter normoglykämischen und hyperglykämischen Bedingungen nachbilden. Wir verwenden CLEC-Modelle, um die Funktionsstörung der Insulin-PIK3CA-Akt-Signalachse zu verstehen, wobei wir uns auf langfristige Ungleichgewichte reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) und Funktionsstörungen durch oxidativen Stress in Leberzellen konzentrieren.
Experimentelle Techniken – qPCR, Hochdurchsatz-Bildgebungsplattformen, Western Blots, Fluoreszenzmikroskopie, NGS, Metabolomik.
Abb. 1. Im Gullapalli-Labor entwickeltes CLEC-Expositionsmodell (PMID: 39191366)
b. Auswirkungen chronischer Schwermetallbelastungen auf die mitochondriale Leberfunktionsstörung: Die Leber ist ein wichtiges Organ, das an einer Vielzahl physiologischer Funktionen beteiligt ist. Mitochondrien sind die wichtigsten Organellen, die an einer normalen Leberfunktion beteiligt sind. Ein laufendes Projekt im Labor untersucht die Auswirkungen anhaltender Umweltschadstoffe (Cadmium und Kunststoffe) auf die mitochondriale Funktionsstörung der Leber. Wir untersuchen auch die Auswirkungen von Schadstoffen auf den Glukose- und Fettsäurestoffwechsel, der hauptsächlich auf mitochondrialer Ebene reguliert wird.
Experimentelle Techniken – Fluoreszenzmikroskopie, Agilent SeaHorse-Plattform, mitochondriale Physiologie und Bildgebung, Molekularbiologie, Metabolomik.
Abb. 2. Protokoll zur Erzeugung von durch Cd induzierten ROS-Spezies (PMID: 38314817)
c. Ansammlung von Nano- und Mikroplastik und Funktionsstörungen in der Leber: In Zusammenarbeit mit dem Campen-Labor untersuchen wir die Auswirkungen der Ansammlung von Nano- und Mikroplastikschadstoffen in der Leber. Wir untersuchen die kumulativen Muster von Plastikschadstoffen in abgestorbenen Geweben von Personen, die im Bundesstaat New Mexico leben. Wir entwickeln auch neuartige, hochmoderne optische Techniken wie Polarisationswellenmikroskopie (PWM) und multispektrale Fluoreszenz, um Plastik in Geweben zu erkennen. Zukünftige Arbeiten werden sich auf das Verständnis der Mechanismen der durch Plastikverschmutzung verursachten Fettlebersignalstörung in Tier- und In-vitro-Modellen konzentrieren. Wir sind auch daran interessiert, Veränderungen in der physikalischen und Oberflächenchemie der Umweltverschmutzung durch Plastik zu verstehen.
Experimentelle Techniken – Molekularbiologie, FTIR und Raman, Fluoreszenzkorrelationsspektroskopie, Fluoreszenzlebensdauer, Oberflächenchemie, Polarisationswellenbildgebung, Metabolomik.
Abb. 3. Polarisationswellenbildgebung von mutmaßlichem Nano- und Mikroplastik in der menschlichen Leber
Außerordentlicher Professor, Abteilung für Pathologie, UNM
Außerordentlicher Professor, Abteilung für Chemie- und Bioingenieurwesen, UNM
Ausbildung:
E-Mail - rgullapalli@salud.unm.edu
LinkedIn - Rama Gullapalli
Lebenslauf - Rama Gullapallis Lebenslauf
Rahul Kumar, M.Tech
Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Abteilungen für Pathologie und Biomedizintechnik, UNM
Ausbildung:
E-Mail - RaKumar@salud.unm.edu
LinkedIn - Rahul Kumar
Ashwin Chinala
Studentischer Forscher, Abteilung für Chemie- und Bioingenieurwesen, UNM
Education
E-Mail - achinala@salud.unm.edu
Dhruv Grandhe
Forschungsstudent an der High School
Ausbildung:
Mitarbeiter des Gullapalli Lab
Ehemalige Mitglieder des Gullapalli Lab
2025
- Dhruv Grandhe, ein Highschool-Schüler aus dem Gullapalli-Labor, wurde an der University of Pennsylvania angenommen! Herzlichen Glückwunsch, Dhruv! Ich wünsche dir alles Gute! Dhruv wird Biophysik und Finanzen als Doppelstudium studieren (Januar 2025)
- Rama war Teil einer Gemeinschaftsarbeit zu generativer KI in der Pathologie, die in der Zeitschrift „Modern Pathology“ veröffentlicht wurde. (Dezember 2025) Weitere Informationen finden Sie unter https://shorturl.at/DjcMA
2024
- Ein von Rama verfasstes Kapitel über „Ethik der KI in der Pathologie“ wurde im Buch „Artificial Intelligence in Pathology: Principles and Applications“ veröffentlicht, das von Elsevier herausgegeben wird (November 2024). Weitere Einzelheiten unter https://shorturl.at/focV1
- Rahul veröffentlichte seinen zweiten Artikel in der Zeitschrift Toxicology (IF: 4.8), in dem er ein neuartiges CLEC-Modell beschreibt, das im Labor entwickelt wurde. Weitere Informationen finden Sie unter https://shorturl.at/X4CqQ. Tolle Arbeit, Rahul! (Nov. 2024)
- Rahul hielt einen Vortrag beim UNM Cardiovascular Signature Program Day (November 2024)
- Rahul erhielt einen Reisepreis vom Southwest Transformative Educational Advancement and Mentoring (STEAM) Network Program 2024 (August 2024).
- Dhruv wurde als Finalist im Genes in Space Proposal-Wettbewerb (Juli 2024) ausgewählt. Mehr erfahren - https://www.genesinspace.org/. Tolle Arbeit, Dhruv!
- Dhruv, ein Highschool-Schüler im Gullapalli-Labor, gewann den 1st Platz im NM State Science Fair-Wettbewerb für Biologie und belegte den 8.th insgesamt! Glückwunsch, Dhruv! (April 2024)
- Rahul und Rama nahmen an der Jahrestagung der Society of Toxicology teil, die im März 2024 in Salt Lake City, Utah, stattfand, und präsentierten dort mehrere Poster.
- Rahul Kumar, ein Doktorand im dritten Jahr im Gullapalli-Labor, veröffentlichte im Journal of Visualized Experiments einen Artikel über die Verwendung von DHE-Farbstoff zur Messung reaktiver Sauerstoffspezies. Weitere Informationen finden Sie unter https://shorturl.at/omKbW. Herzlichen Glückwunsch, Rahul! Der erste von vielen! (Jan. 2024)
- Rahul erhielt von der UNM einen Vortragspreis für Doktorandenkonferenzen, mit dem er am jährlichen SOT-Treffen 2024 (Januar 2024) teilnehmen kann. Herzlichen Glückwunsch, Rahul!
Postanschrift des Labors:
915 Camino de Salud NO
Fitzsaal, Raum 315
MSC08-4640
Albuquerque, New Mexico 87131
Rama R. Gullapalli, MD, PhD
Abteilung für Pathologie
Fitzsaal, Raum 333A
Medizinische Fakultät der Universität von New Mexico
Albuquerque, New Mexico 87131