Ein neues Verständnis molekularer Grundlagen zeigt die Notwendigkeit aggressiverer und früherer Behandlungen

Mit einem Mausmodell der nekrotisierenden Enterokolitis (NEC) – einer potenziell tödlichen Erkrankung, die den Darm von Frühgeborenen zum plötzlichen Tod bringt – sagen die Forscher von John Hopkins, sie hätten die molekularen Ursachen der Erkrankung und die damit verbundenen Hirnverletzungen entdeckt. Diese Entdeckung ermöglichte es dem Team, die Bemühungen mit Kollegen zu kombinieren, um eine Gehirnentzündung zu untersuchen und potenzielle Medikamente zu identifizieren, die eine Hirnverletzung bei Mäusen verhindern.

Details zu den Forschungen und Ergebnissen werden diese Woche veröffentlicht Übersetzungsmedizin.

“Bis vor kurzem war nicht klar, was NEC verursacht hat, und der einzige Ansatz in schweren Fällen bestand darin, den toten Darm operativ vom Baby zu entfernen”, sagte Dr. med. David Hackam, Professor und Dr. Leiter der Garrett of Pediatric Surgery, Professor für Chirurgie, Pädiatrie und Zellbiologie an der Johns Hopkins University School of Medicine. “NEC-Opfer haben jedoch anhaltende Probleme, einschließlich erheblicher kognitiver Beeinträchtigungen.”

Während die genaue Ursache von NEC bei Neugeborenen unklar ist, ist bekannt, dass diese Krankheit bei Frühgeborenen auftritt, die mit der Nahrung gefüttert werden und an anderen Stressfaktoren wie bakteriellen Infektionen leiden. Daher entwickelte das Team das NEC-Mausmodell, indem es neugeborene Mäuse von ihren Müttern trennte und ihnen vier Tage lang als Stressor zweimal täglich einen Sauerstoffmangel gab, der sicherstellte, dass sie die gleichen Darmbakterien haben, indem sie ihnen Kot von einer Person fütterten Kinder, die an schweren NEC leiden. Hackam zufolge entwickelten diese Mäuse nicht nur NEC. Ihr Gehirn wies auch ähnliche Verletzungen auf, wie sie beim Menschen beobachtet wurden, und hatte im Alter eine Störung der Gehirnfunktion. An diesem Punkt sind sie bereit herauszufinden, was bei diesen Mäusen zu NEC-Hirnverletzungen führt.

Zunächst untersuchten sie, ob Gehirn-Immunzellen, Mikroglia genannt, in diesen NEC-Mäusen aktiviert wurden, was auf eine Art Entzündung hindeutet. In der Tat ist Mikroglia aktiviert. Andere zeigen, dass ein Protein namens TLR4, das Bakterien im Darm bindet, auch Mikroglia im Gehirn aktivieren kann. Es handelt sich also um gentechnisch veränderte Mäuse, die TLR4 in Mikroglia nicht enthalten und dieser Maus NEC geben. Die Forscher fanden heraus, dass bei diesen Mäusen keine NEC-Hirnverletzung auftrat, was darauf hinweist, dass TLR4 die Ursache der Verletzung war.

Das Team versuchte dann zu verstehen, worum es bei dem Zustand des Darms ging, der eine Hirnverletzung verursachte. Ihre früheren Forschungen haben gezeigt, dass das TLR4-Protein auch im Darm vorhanden ist. Laut Hackam ist TLR4 auf hohem Niveau im sich entwickelnden Darm des Fötus vorhanden. Diese Werte fallen bei Säuglingen nach der Geburt ab. Frühgeborene halten jedoch hohe TLR4-Spiegel im Darm. TLR4 in NEC-Eingeweiden bewirkt, dass Zellen andere Proteine, HMGB1, freisetzen. Dieses Team entwickelte Mäuse, denen HMGB1 fehlte, und gaben ihnen dann NEC. Diese Mäuse zeigten eine geringere Mikroglia-Aktivierung im Gehirn als Mäuse ohne Engineering mit NEC, was darauf schließen lässt, dass HMGB1, das von TLR4 im entzündeten Darm produziert wird, tatsächlich die Ursache einer NEC-bedingten Gehirnverletzung war.

Die Arbeit kam von zufälligen Gesprächen. “Eines der coolen Dinge an Johns Hopkins ist voll von klugen Leuten, die alle möglichen Dinge lernen. Einer der ersten, den ich 2014 traf, als ich hierher kam, war Sujatha Kannan, die Hirnverletzung bei Kaninchen studierte und kürzlich zeigte dass die entzündungshemmende Wirkung auf das Gehirn des Hasen die Zerebralparese verhindern kann “, sagte Hackam. Also haben Hackam und Kannan zusammengearbeitet, um zu sehen, ob dies bei NEC-Mäusen funktioniert. Sie versorgen Nanopartikel mit Antioxidationsmitteln und sind durch fluoreszierende Moleküle für Mäuse mit NEC charakterisiert. Sie untersuchen das Gehirn von Mäusen, um zu sehen, wo sich leuchtende Moleküle ansammeln.

Sicher, das Gehirn leuchtet in derselben Gehirnregion, in der aktivierte Mikroglia gefunden werden. Darüber hinaus enthält dieses Gehirn weniger aktivierte Mikroglia, was darauf hindeutet, dass Nanopartikel das Gehirn vor Gehirnverletzungen schützen können, die mit NEC in Verbindung stehen.

“Wir müssen unser Denken von NEC wirklich ändern, um nicht nur der Zustand des Darms zu sein, der wirklich der Zustand des Darmgehirns ist”, sagte Hackam. “Obwohl sich dieser Zustand im Darm schneller manifestiert, müssen sich Neonatologen auch auf Strategien zum Gehirnschutz konzentrieren, die schnellere Operationen, Darmruhe und Antibiotika umfassen können.

“Dies ist eine verheerende Krankheit, aber jetzt verstehen wir die molekularen Grundlagen besser”, sagte Hackam. “Wir möchten herausfinden, ob sie für andere Modelle und für Patienten zutrifft. Wir haben also eine echte Chance, diese Babys letztendlich besser zu machen.” und ihre Eltern “

Zu den Autoren dieser Studie gehörten neben Hackam: Diego F. Niño, Qinjie Zhou, Yukihiro Yamaguchi, Laura Y. Martin, Sanxia Wang, William B. Fulton, Hongpeng Jia, Peng Lu, Thomas Prindle, Fan Zhang, Joshua Crawford, Zhipeng Hou , Susumu Mori, Liam L. Chen, Andrew Guajardo, Ali Fatemi, Michail Pletnikov, Rangaramanujam M. Kannan, Sujatha Kannan und Chhinder P. Sodhi, alle von John Hopkins.

Diese Arbeit wurde von den National Institutes of Health R01GM078238 und R01DK083752 finanziert. Sujatha Kannan und Rangaramanujam Kannan haben ein Patent für die Verwendung von D-NAC bei der Behandlung neurologischer Erkrankungen, einschließlich NEC (PCT / US2015 / 045112), angemeldet, und Rangaramanujam Kannan und David Hackam haben die Patente C13800 angemeldet. “Nanopartikel für die Diagnose und Behandlung neonataler neototizierender Medikamente” die exklusiv an Ashvattha Therapeutics, LLC lizenziert ist.

Die Quelle des Artikels oben ist : ScienceDaily

“Hirnaktivität ” Eltern spiegeln die Gehirnaktivität ihres Babys wider, wenn sie zusammen spielen

Falls Babys mit Gegenständen spiel, gehen ihre anfänglichen Versuche, auf Dinge zu acht geben°, mit einem Ausbruch von Hochfrequenzaktivität in ihrem Gehirn einher. Doch was passiert, wenn Eltern mit ihnen spielen? Neue Forschung, Veröffentlichung, 13. Dezember, in der Open-Access-Zeitschrift PLOS Biologie, von seiten Dr. Sam Wass vonseiten der University of East London arbeitet mit Dr. Victoria Leong (Cambridge University und Nanyang Technological University, Singapur) und Kollegen, Dasjenige erste Mal, dass, falls die Erwachsenen am Casinospiel zusammen mit ihren Babys beteiligt sind, ihr eigenes Gehirn zeigt die Explosion der Hochfrequenz-Aktivität ähnlich. Interessanterweise ist dieser Ausbruch jener Aktivität mit Mustern dieser Aufmerksamkeit ihr Baby angegliedert und nicht das Konzern ihrer Aufmerksamkeit.

Die Autoren erfassen gleichzeitig Datenelektroenzephalographie (EEG) von 12 Monate alten Säuglingen und ihren Müttern, wenn sie getrennt , alternativ gemeinsam mit den Spielzeugen spielen. “Vor allem Babys verbringen die meiste Zeit in der nahen Gesellschaft anderer. Doch fast alles, was unsereins über frühes Lernen im Gehirn wissen, stammt taktlos der Forschung, die Baby-Gehirn separat beobachtet, “Dr. Wass, Leitautor der Studie. “Indem wir gleichzeitig die Aktivität im Gehirn von Säuglingen und dem Gehirn ihrer Mutter aufzeichnen, können sich selbst sehen, wie die Veränderungen in Hirnaktivität ihr eigenes Verhalten widerspiegeln oder jedes Mal, wenn sie gemeinsam spielen. “

“Wir wissensstand, dass, wenn ein Erwachsener mit einem Kind spielt, es dem Kind hilft, die Aufmerksamkeit auf verschiedenartige Dinge zu behalten, “, fuhr sie fort. “Aber erst wenn jetzt haben wir bei weitem nicht wirklich zu ermessen, warum dies geschieht. Unsere Befunde deuten darauf hin, dass, wenn die Babys uff (berlinerisch) etwas achten, dasjenige erwachsene Gehirn zu beobachten des weiteren auf das Aussehen ihres Babys zu reagieren-als ob ihr Baby digema Erledigt in der Gehirnaktivität älterer Leuten. Und unsereins haben darüber hinaus festgestellt, falls Kinder an diesem ort, wo die Gehirne älterer Menschen im prinzip auf Gesellschaft eingehen, ihre Aufmerksamkeit länger behalten. in

Dr. Leong, leitender Urheber in der Versuch, sagte: “Die Fragen unseres Projekts stellen viel wichtige Gesundheitspilz als Antworten. Sich selbst sachverstand zum Beispiel nicht, durch sie Eltern mehr auf die Babys reagieren wie andere-und wenn ja, weshalb. Des weiteren unsere Forschung erkennt lediglich Mama, so dass sich selbst nicht wissen, angesichts Mütter und Väter einander unterscheiden können, wie sie herauf neurologische Basis uff (berlinerisch) ihre Babys reagieren. Diese Erkenntnisse sind interessant, doch das gibt noch massenhaft alle zu erforschen, als exakt die Art des ansprechenden Nervs durch die Eltern Kindern helfen mag, über lernen. zoll

Die Quelle des Artikels oben ist : ScienceDaily