A Nemzeti Egészségügyi Intézetek díjjal jutalmazzák az MSU professzorait a neurodegeneratív betegségek kutatására

Egy kutatási együttműködés a Montana Állami Egyetem oktatói között nemrégiben támogatást kapott egy ritka genetikai neurológiai betegség és az anyagcsere kapcsolatáról szóló tanulmányuk finanszírozására, az emberi bél mikrobiomja és az idegrendszer degenerációja. A munka elősegítheti annak megértését, hogy mi okozza a gyakoribb neurodegeneratív betegségeket, és végül utat nyithat a terápiáknak a kezelésükhöz.

A Nemzeti Egészségügyi Intézet 2,9 millió dollárt ítélt oda Frances Lefcort MSU professzoroknak, Seth Walk és Valerie Copié a Familial dysautonomia kutatásáról, betegség, amely megtámadja és elpusztítja az idegrendszert. Az ötéves támogatás a kutatásaikat és a diákok oktatását finanszírozza, beleértve a számos egyetemi hallgatót és két végzős hallgatót, akik jelenleg kutatással járulnak hozzá a projekthez.

Lefcort laborja a Familial dysautonomiát kutatta, betegség, amely a családjában van, nyolc évig. Elmagyarázta, hogy a betegség méhen belül kezdődik, ahol az idegrendszer egyes részei nem fejlődnek megfelelően. Az évek során fokozatosan romlik, ahogy az idegsejtek elpusztulnak.

Bár ritka, azonosították a családi dysautonomiát okozó genetikai mutációt, ami hasznos modellt jelent más neurodegeneratív betegségek kutatására, mint például az Alzheimer -kór és a Parkinson -kór, - mondta Lefcort, aki a Letters and Science kiváló professzora az MSU Sejtbiológiai és Idegtudományi Tanszékén.

Azt mondta, hogy az egyik gyakori probléma a családi dysautonomiában szenvedők körében az, hogy nagyon vékonyak és nehezen híznak, ami anyagcsere -problémára utal. A másik az, hogy a gyomor -bél traktus nem működik megfelelően, ami hasmenéshez vezet, székrekedés, nyelőcső reflux vagy más gyomor -bélrendszeri problémák.

Lefcort mindkét kutatási terület szakértőit ​​kérte fel MSU kollégái közül:Walk szakértelme a bél mikrobiómákban, és Copié tanulmányozza az anyagcserét. Megtanulta, hogy az idegrendszer szoros kapcsolatban áll az emberi bél mikrobiomjával, és befolyásolja az anyagcsere.

"Több mint 100 millió idegsejt van a bélben, és köztudott, hogy kiterjedt kommunikáció folyik az agy és a bél között a bél-agy tengelyen keresztül, - mondta Lefcort.

Felismerve a valószínű összefüggést kutatásaik között, az interdiszciplináris trió együttműködött a bél mikrobiom szerepeinek további tanulmányozásában, idegrendszer és anyagcsere (más néven "metabolom") a családi dysautonomiában. A Walk által speciálisan tenyésztett, csíramentes laboratóriumi egerek minták, a tudósok abban reménykednek, hogy szelektíven manipulálják a háromszög minden egyes lábát, hogy meghatározzák, hogyan hatnak ezek a rendszerek egymásra, és hozzájárulnak a neurodegeneratív betegségekhez, - mondta Lefcort.

"Ilyen betegség még soha nem történt ebben a betegségben, és csak olyan súlyos betegségekben kezdik meg, mint az Alzheimer -kór és a Parkinson -kór, "Lefcort mondta." Úgy érezzük, hogy a támogatásból származó munka nem csak a családi diszautonómia megértését fogja szolgálni, de nagyszerű modellt nyújtanak a bél mikrobiomájának megértéséhez is, A metabolizmus és az idegrendszer kölcsönhatásba lép ezekben a fő neurogeneratív betegségekben. "

A trió már ígéretes előzetes adatokat gyűjtött össze a New York -i Egyetem Dysautonomia Központjával együttműködve, amely az összes észak -amerikai beteget látja Familial dysautonomiában.

„Széklet- és vérmintákat küldtek nekünk pácienseiktől és betegeik hozzátartozóitól, és már megmutattuk, hogy ezeknek a betegeknek a mikrobiomája jelentősen eltér a hozzátartozóikétól, "Lefcort mondta." Jó adataink vannak arra utalva, hogy van itt valami, és most az egérmodelleinket használva, valóban szét tudjuk választani az ok -okozati összefüggést - van -e olyan anyagcsere -probléma, amely befolyásolja a mikrobiomot, és/vagy a mikrobiom az, amely megváltoztatja az anyagcserét és hozzájárul a neurodegenerációhoz? "

A Lefcort elemzi az idegrendszert a laboratóriumi egerek gyomor -bél traktusában, válaszokat keres olyan kérdésekre, mint például, hogy az anyagcsere vagy a mikrobiom megváltoztatása segít -e megelőzni a neurodegenerációt.

A séta irányítja a projekt mikrobiomközpontú aspektusait, amely tartalmazza a neurodegeneratív betegségben szenvedő betegek belekben élő baktériumok részletes vizsgálatát. Emellett kutatásokat fog vezetni, amelyek a mikrobiomra összpontosítanak, és arra, hogy a bélben lévő baktériumok termelnek -e olyan vegyületeket, amelyek az idegsejtek növekedését vagy halálát okozzák. Ezt a legkorszerűbb DNS-szekvenálás, csíramentes és gnotobiotikus egerek segítségével fogja megtenni.

"A csíramentes egerek teljesen sterilek, és nem élnek bennük vagy rajtuk semmilyen mikroorganizmus. Ezek az állatok segítenek megérteni, hogy az egészségünk mely aspektusai hiányoznak, ha nincsenek körülöttünk mikrobák, - mondta Walk, egyetemi docens az MSU Mikrobiológiai és Immunológiai Tanszékén, a Mezőgazdasági Főiskolán és a Levelek és Tudományok Főiskoláján. "A gnotobiotikus egereknek meghatározott mikrobiomja van, így felfedezhetjük egy adott mikrobiális közösség sajátos előnyeit. "

Copié, az MSU Kémia és Biokémia Tanszékének professzora és a Nukleáris Mágneses Rezonancia Központ igazgatója, vezet a törekvéshez, hogy azonosítsák a Familial dysautonomia által károsodott anyagcsere-folyamatokat, és hogy ezek az energiatermelésbeli károsodások hogyan befolyásolják a bél-agy tengelyt és hozzájárulnak a neurodegenerációhoz.

"Laboratóriumunk felelős lesz a Familial dysautonomia betegek székletében és szérummintáiban jelen lévő kis molekulájú metabolitok globális profilozásáért és jellemzéséért, "Copié mondta." Ezek a tanulmányok integrálják a nukleáris mágneses spektroszkópiát és a tömegspektrometriás technikákat, hogy azonosítsák a Familial dysautonomiában lejátszódó metabolikus változásokat. Célunk annak feltárása, hogy tudjuk -e orvosolni a családi dysautonomiában megfigyelt anyagcsere -hiányokat mikrobiomás beavatkozással, és hogy az egészséges metabolomok helyreállítása segíthet -e vagy lassíthatja -e a neurodegenerációt, vagy segít -e helyreállítani az idegsejtek egészségét. "

Az NMR Központ által generált nagy felbontású anyagcsere-adatok hozzájárulnak az orvosbiológiai kutatások területéhez, és "segítenek jobban megérteni a metabolom, a mikrobióma és a neuronális áramkör kölcsönhatásba lép egymással, és visszafordíthatatlan neurodegenerációhoz vezethet, ha károsodott, - mondta Copié.

"Nyilvánvaló, hogy a kiváltó tényezők különbözőek a Parkinson -kórban, Alzheimer -kór és ALS, de mindannyian közös utakon futnak össze, "Lefcort mondta." Megmutattuk, hogy a Familial dysautonomia ugyanazokon az utakon konvergál. Most, megpróbáljuk kideríteni, hogy be tudunk -e avatkozni ezekbe a közös pontokba.

"Bármit is fedezünk fel itt, a fő neurodegeneratív rendellenességekre is alkalmazható lesz, " azt mondta.

• A DFG tíz új együttműködési kutatóközpontot hoz létre, amelyek támogatják a legmagasabb szintű kutatást Németországban
• A tanulmány új megértést nyújt az újszülöttek rotavírusfertőzéseiről