Nacionaliniai sveikatos institutai apdovanoja MSU profesorius už neurodegeneracinių ligų tyrimus

Tyrimų bendradarbiavimas tarp trijų Montanos valstijos universiteto fakulteto narių neseniai gavo stipendiją, padedančią finansuoti jų tyrimą apie retos genetinės neurologinės ligos ir metabolizmo ryšį, žmogaus žarnyno mikrobiomas ir nervų sistemos degeneracija. Šis darbas galėtų padėti geriau suprasti, kas sukelia dažniau pasitaikančias neurodegeneracines ligas, ir galiausiai atverti kelią terapijai gydyti.

Nacionaliniai sveikatos institutai MSU profesoriams Francesui Lefcortui skyrė 2,9 mln. Sethas Walkas ir Valerie Copié už šeiminės disautonomijos tyrimus, liga, kuri puola ir niokoja nervų sistemą. Penkerių metų dotacija finansuos jų mokslinius tyrimus ir studentų švietimą, įskaitant kelis bakalaurus ir du magistrantus, kurie šiuo metu prisideda prie projekto tyrimų.

Lefcorto laboratorija ištyrė šeimos disautonomiją, liga, kuri plinta jos šeimoje, aštuonerius metus. Ji paaiškino, kad liga prasideda gimdoje, kai nervų sistemos dalys netinkamai vystosi. Metams bėgant jis blogėja, nes nervinės ląstelės miršta.

Nors ir retai, nustatyta genetinė mutacija, sukelianti šeimos disautonomiją, todėl tai yra naudingas kitų neurodegeneracinių ligų tyrimų modelis, tokių kaip Alzheimerio ir Parkinsono ligos, - sakė Lefcortas, kuris yra laiškas ir mokslas, nusipelnęs MSU ląstelių biologijos ir neurologijos katedros profesorius.

Ji sakė, kad viena dažna problema tarp žmonių, sergančių šeimine disautonomija, yra ta, kad jie yra labai liekni ir jiems sunku priaugti svorio. Tai rodo medžiagų apykaitos sutrikimus. Kitas dalykas yra tai, kad virškinimo traktas neveikia normaliai, kuris sukelia viduriavimą, vidurių užkietėjimas, stemplės refliuksas ar kitos virškinimo trakto problemos.

Lefcort iš savo MSU kolegų ieškojo abiejų šių tyrimų sričių ekspertų:„Walk“ patirtis susijusi su žarnyno mikrobiomomis, ir Copié tiria medžiagų apykaitą. Ji sužinojo, kad nervų sistema yra glaudžiai susijusi su žmogaus žarnyno mikrobiomu ir yra veikiama medžiagų apykaitos.

„Žarnyne yra daugiau nei 100 milijonų neuronų, ir gerai žinoma, kad tarp smegenų ir žarnų vyksta plati komunikacija per žarnyno ir smegenų ašį, “ - sakė Lefcortas.

Suprasdami galimą jų tyrimų ryšį, tarpdisciplininė trijulė bendradarbiavo toliau tyrinėdama žarnyno mikrobiomo vaidmenis, nervų sistemą ir metabolizmą (dar vadinamą „metabolomu“) šeimos disautonomijoje. Naudojant specialiai išvestą „Walk“, laboratorinės pelės be gemalų kaip modeliai, mokslininkai tikisi selektyviai manipuliuoti „kiekviena trikampio koja, kad nustatytų, kaip šios sistemos veikia viena kitą ir prisideda prie neurodegeneracinių ligų, “ - sakė Lefcortas.

„Niekas panašaus nebuvo padaryta sergant šia liga, ir tai tik pradedama daryti sergant sunkiomis ligomis, tokiomis kaip Alzheimerio ir Parkinsono ligos, "Lefcortas sakė." Manome, kad darbas iš šios dotacijos ne tik padės suprasti mūsų supratimą apie šeiminę disautonomiją, bet taip pat yra puikus modelis suprasti, kaip žarnyno mikrobiomas, metabolizmas ir nervų sistema sąveikauja su šiomis pagrindinėmis neurogeneracinėmis ligomis “.

Trijulė jau surinko daug žadančių preliminarių duomenų, bendradarbiaudama su Niujorko universiteto Dysautonomia centru, kuri mato visus Šiaurės Amerikos pacientus, sergančius Šeimos disautonomija.

„Jie atsiuntė mums iš savo pacientų ir jų artimųjų išmatų ir kraujo mėginius, ir mes jau parodėme, kad tų pacientų mikrobiomas labai skiriasi nuo jų giminaičių, "Lefcortas sakė." Turime gerų duomenų, leidžiančių manyti, kad turime kažką čia, o dabar naudodamiesi mūsų pelių modeliais, mes tikrai galime atskirti priežastinį ryšį - ar yra medžiagų apykaitos problemų, turinčių įtakos mikrobiomai, ir (arba) ar mikrobiomas keičia metabolizmą ir prisideda prie neurodegeneracijos? "

Lefcort analizuos laboratorinių pelių virškinimo trakto nervų sistemą, ieškoti atsakymų į tokius klausimus, kaip metabolizmo ar mikrobiomos keitimas padeda išvengti neurodegeneracijos.

Pasivaikščiojimas nukreipia į mikrobiomą orientuotus projekto aspektus, kuris apims išsamų bakterijų, gyvenančių neurodegeneracine liga sergančių pacientų žarnyne, tyrimą. Jis taip pat vadovaus tyrimams, orientuotiems į mikrobiomą ir tai, ar žarnyno bakterijos gamina junginius, kurie skatina neuronus augti ar mirti. Jis tai padarys naudodamas pažangiausią DNR seką kartu su pelėmis be mikrobų ir gnotobiotinėmis.

"Pelės be bakterijų yra visiškai sterilios ir jų viduje ar ant jų nėra mikroorganizmų. Šie gyvūnai padeda mums suprasti, kokių mūsų" sveikatos "aspektų trūksta, kai šalia nėra mikrobų, “, - sakė Walkas. Žemės ūkio kolegijos ir Laiškų ir mokslo kolegijos MSU Mikrobiologijos ir imunologijos katedros docentas. „Gnotobiotinės pelės turi apibrėžtą mikrobiomą, pagal kurią galime atrasti konkrečios tam tikros mikrobų bendruomenės naudos “.

Kopija, MSU Chemijos ir biochemijos katedros profesorius ir Branduolinio magnetinio rezonanso centro direktorius, paskatins nustatyti medžiagų apykaitos procesus, kuriuos sutrikdo šeimos disautonomija, ir kaip tie energijos gamybos sutrikimai veikia žarnyno ir smegenų ašį ir prisideda prie neurodegeneracijos.

„Mūsų laboratorija bus atsakinga už visuotinį mažų molekulių metabolitų, esančių išmatose ir serumo mėginiuose sergančių pacientų išmatose ir serumo mėginiuose, apibūdinimą ir apibūdinimą, ir "Copié sakė." Šie tyrimai integruos branduolinės magnetinės spektroskopijos ir masės spektrometrijos metodus, kad nustatytų medžiagų apykaitos pokyčius, vykstančius šeimos disautonomijoje. Mūsų tikslas yra ištirti, ar galime kompensuoti medžiagų apykaitos trūkumus, pastebėtus šeimos disautonomijoje, įsikišant mikrobiomai ir ar sveikų metabolomų atkūrimas gali padėti arba sulėtinti neurodegeneraciją, arba padėti atkurti neuronų sveikatą.

Didelės skiriamosios gebos metaboliniai duomenys, kuriuos sukuria NMR centras, prisidės prie biomedicininių tyrimų srities ir „padės mums geriau suprasti, kaip metabolomas, mikrobiomas ir neuronų grandinės sąveikauja tarpusavyje ir gali sukelti negrįžtamą neurodegeneraciją, kai sutrinka, “, - sakė Copié.

„Akivaizdu, kad Parkinsono ligos priežastys yra skirtingos, Alzheimerio liga ir ALS, bet jie visi susilieja bendrais pasroviui keliais, "Lefcortas sakė." Mes parodėme, kad šeimos disautonomija susilieja tais pačiais keliais. Dabar, bandome išsiaiškinti, ar galime įsikišti į šiuos bendrus dalykus.

„Viskas, ką mes čia atrasime, bus taikoma pagrindiniams neurodegeneraciniams sutrikimams, " Ji pasakė.

• DFG steigia 10 naujų bendradarbiavimo tyrimų centrų, kurie remia aukščiausio lygio tyrimus Vokietijoje
• Tyrimas suteikia naują supratimą apie naujagimių rotavirusines infekcijas