Jawatan Popular

Pilihan Editor - 2019

Parkinson dalam hidangan: Penyelidik mereproduksi ayunan otak

Anonim

Angin yang tidak normal dalam neuron yang mengawal pergerakan, yang mungkin menyebabkan gegaran yang mencirikan penyakit Parkinson, telah lama dilaporkan pada pesakit dengan penyakit ini. Sekarang, penyelidik Universiti Buffalo yang bekerja dengan sel stem melaporkan bahawa mereka telah menghasilkan semula ayunan ini dalam hidangan petri, membuka jalan untuk cara yang lebih cepat untuk menyaring rawatan baru atau mengubati penyakit Parkinson.

iklan


Kertas ini diterbitkan dalam talian dalam Laporan Sel .

"Dengan penemuan baru ini, kita kini boleh menghasilkan hidangan yang menyerang neuron yang sama seperti yang terjadi di otak pesakit Parkinson, " kata Jian Feng, PhD, pengarang kanan pada kertas dan profesor di Jabatan Fisiologi dan Biophysics di Sekolah Perubatan Jacobs dan Sains Bioperubatan di UB. "Pelbagai kajian dan penemuan ubat dapat dilaksanakan pada neuron manusia ini untuk mempercepat penemuan penyembuhan penyakit Parkinson."

Kerja ini menyediakan platform berguna untuk memahami mekanisme molekul yang lebih baik di tempat kerja dalam penyakit itu, tambahnya.

Pecah berirama

Angin otak yang tidak normal mula terdedah kepada dekad yang lalu ketika beberapa pesakit Parkinson mulai menjalani rangsangan otak dalam sebagai rawatan setelah pengobatan mereka berhenti efektif. Neurosurgeon melakukan prosedur itu melihat pecah ritmis aktiviti atau ayunan di kalangan neuron pada pesakit ketika mereka menggunakan elektroda untuk menimpa aktivitas otak untuk merangsang otak.

"Badan kita bergerak kerana ada koordinasi antara kontrak dan bersantai otot kita, " jelas Feng. "Ini semua sangat tepat dalam struktur otak yang dipanggil basal ganglia."

Pergerakan berirama aktiviti atau ayunan yang dilihat oleh neurosurgeon di otak pesakit Parkinson memberi isyarat bahawa sesuatu dalam sistem itu telah rosak tetapi tidak jelas.

Omong kosong Neuronal

Feng dan rakan-rakannya menjana sel stem pluripotent disebabkan oleh sel-sel kulit pesakit dengan mutasi di gen parkin. Beberapa tahun sebelum ini, pasukan Feng telah menggunakan teknologi yang sama untuk mengetahui bahawa mutasi ini menyebabkan penyakit Parkinson dengan mengganggu tindakan dopamin, yang diperlukan untuk pergerakan fizikal yang normal. Apabila tidak ada dopamin yang cukup, ketidakseimbangan dalam neurotransmit berlaku, akhirnya mengakibatkan penyakit Parkinson.

"Apa yang kami dapati dalam penyelidikan baru kami agak dramatik, " katanya. "Apabila kami mencatatkan aktiviti elektrik di neuron dengan mutasi parkin, anda dapat melihat dengan jelas ayunan tersebut."

Mutasi mendorong perubahan bagaimana neuron berkomunikasi, kata Feng.

"Biasanya, komunikasi antara neuron ini tidak berulang-ulang, " katanya, "tetapi dalam kes ini, kami mengesyaki bahawa ayunan itu mengurangkan kandungan maklumat yang dihantar. Ia hampir seperti gagap, seolah-olah kini neuron tidak dapat memahami arahan untuk Pergerakan normal. Semua neuron 'mendengar' adalah tidak masuk akal. "

Untuk memastikan bahawa ayunan disebabkan oleh mutasi parkin, penyelidik kemudian menggunakan virus untuk menyelamatkan mutasi tersebut. Dengan normal parkin kembali di neuron, ayunan hilang.

Ubat yang berpotensi

"Penyelidikan ini memberikan kita cara yang sangat baik untuk menyaring dadah kerana phenotype itu sangat seperti apa yang berlaku di otak, " kata Feng. "Apa pun yang menghalangi ayunan dalam hidangan itu boleh menjadi calon dadah yang berpotensi." Idea ini membawa kepada perbincangan dengan Q-State Biosciences, permulaan yang dibangunkan oleh profesor Universiti Harvard Adam E. Cohen, PhD, dan Kevin Eggan, PhD, yang memberi tumpuan kepada teknologi sel stem dan optogenetik.

Feng berkata penyelidikan UB sangat membosankan. Neuron perlu dibiakkan selama lebih dari 100 hari dan medium perlu diubah setiap dua hari. Q-State Biosciences berminat untuk membangunkan teknik throughput tinggi, yang akan menjadi sangat berharga bagi syarikat-syarikat farmaseutikal yang ingin cepat menyaring calon-calon yang berpotensi untuk penyakit Parkinson.

iklan



Sumber Cerita:

Bahan yang disediakan oleh Universiti di Buffalo . Asal ditulis oleh Ellen Goldbaum. Nota: Kandungan mungkin diedit untuk gaya dan panjang.


Rujukan jurnal :

  1. Ping Zhong, Zhixing Hu, Houbo Jiang, Zhen Yan, Jian Feng. Dopamin Meningkatkan Kegiatan Oscillatory di Neuron Midbrain Manusia dengan Parkin Mutations . Laporan Sel, 2017; 19 (5): 1033 DOI: 10.1016 / j.celrep.2017.04.023