Mandag den 9. september 2013. - Forskere ved Johns Hopkins University i Baltimore, Maryland, USA og de amerikanske nationale institutter for sundhed (NIH) har identificeret en forbindelse, der dramatisk forstærker læring og hukommelse, når Det gives til mus med en Downs syndromtilstand fra fødselsdagen.
Ifølge disse eksperter i onsdagens udgave af tidsskriftet 'Science Translational Medicine', består det af en enkeltdosisbehandling, gennem hvilken cerebellum i gnaverhjerner vokser til en normal størrelse.
Forskere advarer om, at brugen af forbindelsen, et lille molekyle kendt som en Sonic Hedgehog-pathway-antagonist, endnu ikke har vist sig at være sikkert til behandling af mennesker med Downs syndrom, men de mener, at deres eksperimenter lover for udvikling. af lignende stoffer.
"De fleste mennesker med Downs syndrom har et lille hjerne, der er omkring 60 procent af normal størrelse, " siger Roger Reeves, professor ved McKusick-Nathans Institute of Genetic Medicine ved Johns Hopkins School of Medicine. "Vi behandlede mus med Downs syndrom med en forbindelse, som vi troede kunne normalisere væksten af lillehjernen, og det fungerede meget godt. Hvad vi ikke forventede var virkningerne på læring og hukommelse, som normalt kontrolleres af hippocampus, ikke cerebellum, ”forklarer han.
Reeves har dedikeret sin karriere til at studere Downs syndrom, en tilstand, der opstår, når folk har tre kopier af kromosom 21, i stedet for de sædvanlige to. Som et resultat af denne "trisomi" har mennesker med Downs syndrom yderligere kopier af de mere end 300 gener, der er indeholdt i det kromosom, hvilket fører til intellektuel handicap, karakteristiske ansigtstræk og undertiden hjerteproblemer og andre effekter. Om helbred Da tilstanden involverer så mange gener, er udviklingen af behandlinger ifølge denne forsker en "formidabel" udfordring.
I de aktuelle eksperimenter brugte Reeves og hans kolleger mus, der blev genetisk modificeret til at have yderligere kopier af cirka halvdelen af de gener, der blev fundet på det humane kromosom 21. Mus har mange karakteristika, der ligner dem hos mennesker med Downs syndrom, herunder en relativt lille lillehjerner og vanskeligheder med at lære og huske, hvordan man navigerer gennem et velkendt rum.
Baseret på tidligere eksperimenter på, hvordan Downs syndrom påvirker hjerneudviklingen, forsøgte forskerne at supercharge en biokemisk kæde af begivenheder kendt som Sonic Hedgehog-stien (kendt som pindsvin), der udløser vækst og udvikling. De brugte en forbindelse, en antagonist fra Sonic Hedgehog-stien, der kunne gøre det.
Forbindelsen blev injiceret i mus med Downs syndrom kun én gang på fødselsdagen, mens deres lillehjerner fortsætter med at udvikle sig. "Vi har været i stand til at normalisere væksten af lillehjernen indtil voksen alder med en enkelt injektion, " siger Reeves.
Imidlertid gik forskningsholdet ud over målingen af lillehjernen og ledte efter ændringer i adfærd. "At få dyrene til at syntetisere forbindelsen og gætte den korrekte dosis var så vanskelig, og det tager så lang tid, at vi ønskede at få så mange data som muligt fra eksperimentet, " siger Reeves.
Holdet sammenlignede mus, der blev behandlet mod gnavere uden behandling af Downs syndrom og normale mus, og detekterede, at de dyr, der blev injiceret med forbindelsen, udførte vand labyrintest, dvs. at de var orienteret i et velkendt rum, Lige så godt som normalt.
Reeves siger, at der er behov for mere forskning for at finde ud af nøjagtigt, hvorfor behandlingen fungerer, fordi visse celler i hippocampus, der vides at være involveret i læring og påvirket af Downs syndrom, forblev uændret efter behandling med agonister. Sonic Hedgehog Denne forsker lancerer ideen om, at behandlingen forbedrede læring ved at styrke kommunikationen mellem lillehjernen og hippocampus.
Med hensyn til muligheden for, at forbindelserne omdannes til medikamenter til mennesker, siger Reeves, at problemet er, at ændringen af en biologisk kæde af begivenheder, der er lige så vigtige som Sonic Hedgehog, sandsynligvis ville have mange uønskede effekter i kroppen, såsom øget risiko for kræft ved at aktivere passende vækst.
Men nu, hvor teamet har set potentialet i denne strategi, vil der blive søgt mere specifikke sikre måder for at udnytte kraften fra Sonic Hedgehog i lillehjernen. Selv hvis hans team formår at udvikle et klinisk nyttigt lægemiddel, advarer Reeves om, at det ikke ville udgøre en "kur" for læring og hukommelsesrelaterede effekter af Downs syndrom. "Downs syndrom er meget kompliceret. Flere tilgange er nødvendige, " konkluderer han.
Kilde:
Tags:
Forskellige Regenerering Check-Out
Ifølge disse eksperter i onsdagens udgave af tidsskriftet 'Science Translational Medicine', består det af en enkeltdosisbehandling, gennem hvilken cerebellum i gnaverhjerner vokser til en normal størrelse.
Forskere advarer om, at brugen af forbindelsen, et lille molekyle kendt som en Sonic Hedgehog-pathway-antagonist, endnu ikke har vist sig at være sikkert til behandling af mennesker med Downs syndrom, men de mener, at deres eksperimenter lover for udvikling. af lignende stoffer.
"De fleste mennesker med Downs syndrom har et lille hjerne, der er omkring 60 procent af normal størrelse, " siger Roger Reeves, professor ved McKusick-Nathans Institute of Genetic Medicine ved Johns Hopkins School of Medicine. "Vi behandlede mus med Downs syndrom med en forbindelse, som vi troede kunne normalisere væksten af lillehjernen, og det fungerede meget godt. Hvad vi ikke forventede var virkningerne på læring og hukommelse, som normalt kontrolleres af hippocampus, ikke cerebellum, ”forklarer han.
Reeves har dedikeret sin karriere til at studere Downs syndrom, en tilstand, der opstår, når folk har tre kopier af kromosom 21, i stedet for de sædvanlige to. Som et resultat af denne "trisomi" har mennesker med Downs syndrom yderligere kopier af de mere end 300 gener, der er indeholdt i det kromosom, hvilket fører til intellektuel handicap, karakteristiske ansigtstræk og undertiden hjerteproblemer og andre effekter. Om helbred Da tilstanden involverer så mange gener, er udviklingen af behandlinger ifølge denne forsker en "formidabel" udfordring.
I de aktuelle eksperimenter brugte Reeves og hans kolleger mus, der blev genetisk modificeret til at have yderligere kopier af cirka halvdelen af de gener, der blev fundet på det humane kromosom 21. Mus har mange karakteristika, der ligner dem hos mennesker med Downs syndrom, herunder en relativt lille lillehjerner og vanskeligheder med at lære og huske, hvordan man navigerer gennem et velkendt rum.
Baseret på tidligere eksperimenter på, hvordan Downs syndrom påvirker hjerneudviklingen, forsøgte forskerne at supercharge en biokemisk kæde af begivenheder kendt som Sonic Hedgehog-stien (kendt som pindsvin), der udløser vækst og udvikling. De brugte en forbindelse, en antagonist fra Sonic Hedgehog-stien, der kunne gøre det.
Forbindelsen blev injiceret i mus med Downs syndrom kun én gang på fødselsdagen, mens deres lillehjerner fortsætter med at udvikle sig. "Vi har været i stand til at normalisere væksten af lillehjernen indtil voksen alder med en enkelt injektion, " siger Reeves.
Imidlertid gik forskningsholdet ud over målingen af lillehjernen og ledte efter ændringer i adfærd. "At få dyrene til at syntetisere forbindelsen og gætte den korrekte dosis var så vanskelig, og det tager så lang tid, at vi ønskede at få så mange data som muligt fra eksperimentet, " siger Reeves.
Holdet sammenlignede mus, der blev behandlet mod gnavere uden behandling af Downs syndrom og normale mus, og detekterede, at de dyr, der blev injiceret med forbindelsen, udførte vand labyrintest, dvs. at de var orienteret i et velkendt rum, Lige så godt som normalt.
Reeves siger, at der er behov for mere forskning for at finde ud af nøjagtigt, hvorfor behandlingen fungerer, fordi visse celler i hippocampus, der vides at være involveret i læring og påvirket af Downs syndrom, forblev uændret efter behandling med agonister. Sonic Hedgehog Denne forsker lancerer ideen om, at behandlingen forbedrede læring ved at styrke kommunikationen mellem lillehjernen og hippocampus.
Med hensyn til muligheden for, at forbindelserne omdannes til medikamenter til mennesker, siger Reeves, at problemet er, at ændringen af en biologisk kæde af begivenheder, der er lige så vigtige som Sonic Hedgehog, sandsynligvis ville have mange uønskede effekter i kroppen, såsom øget risiko for kræft ved at aktivere passende vækst.
Men nu, hvor teamet har set potentialet i denne strategi, vil der blive søgt mere specifikke sikre måder for at udnytte kraften fra Sonic Hedgehog i lillehjernen. Selv hvis hans team formår at udvikle et klinisk nyttigt lægemiddel, advarer Reeves om, at det ikke ville udgøre en "kur" for læring og hukommelsesrelaterede effekter af Downs syndrom. "Downs syndrom er meget kompliceret. Flere tilgange er nødvendige, " konkluderer han.
Kilde:
