O National Institutes of Health concede subsídio a professores da MSU para pesquisas sobre doenças neurodegenerativas

Uma colaboração de pesquisa entre três membros do corpo docente da Montana State University recebeu recentemente uma bolsa para ajudar a financiar seu estudo sobre a conexão entre uma doença neurológica genética rara e o metabolismo. o microbioma intestinal humano e a degeneração do sistema nervoso. O trabalho poderá aprofundar a compreensão do que causa as doenças neurodegenerativas mais comuns e, eventualmente, abrir caminho para a terapêutica para tratá-las.

p O National Institutes of Health concedeu US $ 2,9 milhões aos professores da MSU Frances Lefcort, Seth Walk e Valerie Copié por sua pesquisa em disautonomia familiar, uma doença que ataca e devasta o sistema nervoso. A bolsa de cinco anos financiará sua pesquisa e educação de alunos, incluindo os diversos alunos de graduação e dois alunos de pós-graduação que atualmente contribuem com pesquisas para o projeto.

p O laboratório de Lefcort pesquisou disautonomia familiar, uma doença que ocorre em sua família, por oito anos. Ela explicou que a doença começa no útero, onde partes do sistema nervoso não se desenvolvem adequadamente. Ele piora progressivamente com o passar dos anos, à medida que as células nervosas morrem.

p Embora raro, a mutação genética que causa a disautonomia familiar foi identificada, o que o torna um modelo útil para a pesquisa de outras doenças neurodegenerativas, como Alzheimer e Parkinson, disse Lefcort, que é o Professor Distinto em Letras e Ciências no Departamento de Biologia Celular e Neurociência da MSU.

p Ela disse que um problema comum entre as pessoas com disautonomia familiar é que elas são muito magras e têm dificuldade para engordar, o que sugere um problema metabólico. Outra é que o trato gastrointestinal não funciona normalmente, o que leva à diarreia, constipação, refluxo esofágico ou outros problemas gastrointestinais.

p Lefcort procurou especialistas em ambas as áreas de pesquisa entre seus colegas da MSU:a experiência de Walk é em microbiomas intestinais, e Copié estuda metabolismo. Ela aprendeu que o sistema nervoso está intimamente envolvido com o microbioma intestinal humano e é afetado pelo metabolismo.

p "Existem mais de 100 milhões de neurônios apenas em seu intestino, e é bem conhecido que existe uma ampla comunicação entre o cérebro e o intestino através do eixo intestino-cérebro, "Lefcort disse.

p Percebendo a provável conexão entre suas pesquisas, o trio interdisciplinar colaborou para estudar ainda mais as funções do microbioma intestinal, sistema nervoso e metabolismo (também chamado de "metaboloma") na disautonomia familiar. Usando Walk's especialmente criado, ratos de laboratório livres de germes como modelos, os cientistas esperam manipular seletivamente "cada perna do triângulo para determinar como esses sistemas afetam uns aos outros e contribuem para doenças neurodegenerativas, "Lefcort disse.

p "Nada parecido com isso já foi feito nesta doença, e está apenas começando a ser feito em doenças graves como Alzheimer e Parkinson, "Lefcort disse." Sentimos que o trabalho desta doação não apenas informará nossa compreensão da disautonomia familiar, mas também fornecem um ótimo modelo para entender como o microbioma intestinal, o metaboloma e o sistema nervoso estão interagindo nessas principais doenças neurogerativas. "

p O trio já reuniu dados preliminares promissores por meio de uma colaboração com o Centro de Disautonomia da Universidade de Nova York, que atende todos os pacientes norte-americanos com disautonomia familiar.

p "Eles nos enviaram amostras de fezes e sangue de seus pacientes e de parentes de seus pacientes, e já mostramos que o microbioma desses pacientes é significativamente diferente do de seus parentes, "Lefcort disse." Temos bons dados sugerindo que temos algo aqui, e agora usando nossos modelos de mouse, podemos realmente separar a causalidade - há um problema metabólico que está afetando o microbioma, e / ou é o microbioma que está alterando o metabolismo e contribuindo para a neurodegeneração? "

p Lefcort irá analisar o sistema nervoso no trato gastrointestinal dos ratos de laboratório, buscar respostas para perguntas como se alterar o metabolismo ou o microbioma ajuda a prevenir a neurodegeneração.

p Walk irá direcionar os aspectos focados no microbioma do projeto, que incluirá uma investigação detalhada das bactérias que vivem nos intestinos de pacientes com doenças neurodegenerativas. Ele também liderará pesquisas focadas no microbioma e se as bactérias no intestino produzem compostos que fazem com que os neurônios cresçam ou morram. Ele fará isso usando o sequenciamento de DNA de ponta junto com camundongos gnotobióticos e sem germes.

p "Camundongos livres de germes são completamente estéreis e não possuem nenhum microrganismo vivendo dentro deles ou sobre eles. Esses animais nos ajudam a entender quais aspectos de nossa 'saúde' estão faltando quando os micróbios não estão por perto, "disse Walk, um professor associado do Departamento de Microbiologia e Imunologia da MSU na Faculdade de Agricultura e na Faculdade de Letras e Ciências. "Os ratos gnotobióticos têm um microbioma definido, por meio do qual podemos descobrir os benefícios específicos de uma determinada comunidade microbiana. "

p Copié, professor do Departamento de Química e Bioquímica da MSU e diretor do Centro de Ressonância Magnética Nuclear, vai liderar o esforço para identificar os processos metabólicos que são prejudicados pela disautonomia familiar e como essas deficiências na produção de energia afetam o eixo intestino-cérebro e contribuem para a neurodegeneração.

p "Nosso laboratório será responsável por realizar o perfil global e caracterização de metabólitos de pequenas moléculas presentes em amostras de fezes e soro de pacientes com disautonomia familiar e modelos animais, "Copié disse." Esses estudos irão integrar espectroscopia magnética nuclear e técnicas de espectrometria de massa para identificar as mudanças metabólicas que ocorrem na disautonomia familiar. Nosso objetivo é explorar se podemos corrigir os déficits metabólicos observados na disautonomia familiar por meio da intervenção do microbioma e se a restauração de metabolomas saudáveis ​​pode ajudar ou desacelerar a neurodegeneração ou ajudar a restaurar a saúde neuronal. "

p Os dados metabólicos de alta resolução gerados pelo NMR Center contribuirão para o campo da pesquisa biomédica e "nos ajudarão a entender melhor como funciona o metaboloma, O microbioma e o circuito neuronal interagem juntos e podem levar à neurodegeneração irreversível quando prejudicada, “Disse Copié.

p "É claro que os gatilhos são diferentes para o mal de Parkinson, Alzheimer e ALS, mas todos convergem em caminhos comuns a jusante, "Lefcort disse." Nós mostramos que a disautonomia familiar converge nas mesmas vias. Agora, estamos tentando descobrir se podemos intervir nesses pontos comuns.

p "Tudo o que descobrirmos aqui será aplicável às principais doenças neurodegenerativas, " ela disse.

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