Genom-Forscher entwickeln neuartige Ansätze zu studieren verbreitete form der malaria: die Analysen von Plasmodium-vivax-Parasiten-RNAs helfen, zu verstehen, übertragungs-und Malaria-Behandlung Antwort

Wissenschaftler am Institut für Genome Sciences (IGS) an der Universität von Maryland School of Medicine (UMSOM) entwickelten eine neue Art und Weise mit Genom-Sequenzen zu untersuchen und besser zu verstehen, übertragung, Behandlung und letztendlich auszurotten, Plasmodium vivax, die am weitesten verbreitete form der malaria. P. vivax ist ein einzelliger durch Mücken übertragen. Es ist die am weitesten verbreitete menschliche malaria-Parasiten, verantwortlich für mehr als 8,5 Millionen klinische malaria-Fälle weltweit und drohten mehr als zwei Milliarden Menschen in über 90 Ländern. Im Gegensatz zu Plasmodium falciparum, einem anderen Arten von malaria, P. vivax kann nicht kultiviert werden in vitro-und bleibt schlecht verstanden und widerstandsfähig, um eine Eliminierung der Krankheit.

IGS-Forscher zusammen mit Wissenschaftlern am Institut Pasteur in Kambodscha zu analysieren, die Parasiten-gen-Ausdruck-profile von P. vivax malaria-Patienten in einer Studie zur Bestimmung der Wirksamkeit von Chloroquin als eine malaria-Behandlung. Mit einer Kombination aus genomischen und bioinformatischen Ansätzen verglichen Sie die Parasiten transkriptoms, oder eine Reihe von Ribonukleinsäure (RNA) – Moleküle, die von verschiedenen Patienten Infektionen und analysiert, wie die Parasiten reagiert chloroquine, eine gemeinsame Malaria-Medikament, entsprechend der Forschung, die veröffentlicht wurde in Nature Kommunikation.

„Durch die Analyse der Parasit mRNAs direkt von infizierten Patienten Blutproben, konnten wir beobachten, dass nicht alle Infektionen enthalten den gleichen Anteil der männlichen und weiblichen Parasiten, die erforderlich sind, infizieren die Mücken und Vermehrung der Krankheit. Diese Beobachtung deutet darauf hin, dass Parasiten-übertragung ist komplexer als wir bisher gedacht und, vielleicht, dass der Parasit in der Lage zu ändern, Ihre Entwicklung zu gewährleisten optimales überleben“, sagte David Serre, PhD, Associate Professor für Mikrobiologie und Immunologie und Mitglied der IGS.

Dr. Serre, wer ist Principal Investigator, sagte Forscher analysierten die Genexpression Veränderungen, hervorgerufen durch Chloroquin-Behandlung und demonstriert, dass das Malaria-Medikament, während die effiziente Beseitigung von P. vivax Parasiten, verhält sich das anders, dass es nicht auf P. falciparum-Parasiten. „Das unterstreicht, dass die biologischen Unterschiede zwischen diesen zwei menschlichen malaria-Parasiten und die Bedeutung speziell der Erforschung dieses wichtigen Erregers wenn wir hoffen, dass wir schließlich zu beseitigen malaria weltweit“, sagte er.

Die Genom-Sequenzierung Studien liefern einzigartige Erkenntnisse über dieses vernachlässigten menschlichen Parasiten, sondern sind beschränkt auf die Identifizierung der biologischen Unterschiede kodiert in der DNA-Sequenz. Jedoch, gen-Ausdruck-Studien, die Auskunft geben könnte über die regulation des Parasiten-Lebenszyklus und seine Reaktion auf die Medikamente, wurden schwierig zu implementieren, die für diese Erreger aufgrund der heterogenen Mischung von Parasiten-Stadien präsentieren, in der jeder patient die Infektion.

„Diese wichtige Forschung hilft uns, besser zu verstehen, wie Sie zu behandeln, zu verhindern und letztendlich zu eliminieren diese Art von malaria. Dies ist besonders kritisch, inmitten einer wachsenden Sorge von Resistenzen zu Antimalaria-Behandlungen,“ sagte UMSOM Dekan E. Albert Reece, MD, PhD, MBA, Universität Executive Vice President für Medizinische Angelegenheiten und der John Z. und Akiko K. Bowers Distinguished Professor.

Schlafentzug erhöht die Schmerzempfindlichkeit, stumpft Gehirn schmerzlindernde Antwort

Wenn wir in Schmerz, wir haben eine harte Zeit schlafen. Aber wie wirkt sich schlechter Schlaf beeinflusst Schmerzen? Für das erste mal, Wissenschaftler an der University of California, Berkeley, haben diese Frage beantwortet durch die Identifizierung von neuronalen Störungen in der Schlaf entzogen Gehirn, die kann verstärken und verlängern die Agonie von Krankheit und Verletzungen.

Ihre Erkenntnisse, veröffentlicht Jan. 28 im „Journal of Neuroscience“erklären helfen, die sich selbst erhaltende Kreisläufe beitragen, die überlagerung globaler Epidemien von Schlafentzug, chronische Schmerzen und sogar opioid-sucht. Ein 2015 National Sleep Foundation Umfrage ergab, dass zwei von drei Patienten mit chronischen Schmerzen leiden unter wiederkehrenden Schlaf-Störungen.

„Wenn schlechter Schlaf verstärkt die Schmerzempfindlichkeit, wie diese Studie zeigt, können sich dann schlafen gelegt werden muss, viel näher an der Mitte der Patientenversorgung, vor allem in Krankenstationen“, sagte Studie leitende Autor Matthew-Walker, ein UC Berkeley professor für Neurowissenschaften und Psychologie.

Durch die Anwendung unbequem Mengen von Wärme, um die Beine von zwei Dutzend gesunde junge Erwachsene—beim Scannen Ihrer Gehirne—Walker und UC Berkeley Ph. D. student Adam Krause herausgefunden, dass die neuronalen Mechanismen, die pick-up auf Schmerz-Signale, wertet Sie aus und aktivieren Sie die natürlichen Schmerz-Entlastung wird gestört, wenn der Betrieb über zu wenig Schlaf.

Während die Forscher bewiesen Ihre Hypothese, dass Schlafentzug würde die Erhöhung der Schmerzempfindlichkeit zeigte, die durch eine Amping-up-Reaktion im Gehirn des somatosensorischen Kortex—was überraschte Sie war hochgefahren-down-Aktivität im nucleus accumbens, einer region des Gehirns Belohnung Schaltung, die, neben anderen Funktionen, erhöht die Dopamin-Spiegel, um Schmerzen zu lindern.

„Schlaf Verlust, nicht nur verstärkt die Schmerzen-sensing Regionen im Gehirn, aber blockiert die Natürliche Analgesie Zentren, zu,“ Walker sagte.

Ein weiterer Schlüssel Hirnregion gefunden zu verlangsamen, die Schlaf-beraubt Gehirn war die insula, die Auswertung der Schmerz-Signale und setzt Sie in Kontext, um den Körper vorzubereiten, zu reagieren.

„Dies ist eine kritische neuronale system, bewertet und kategorisiert die Schmerz-Signale und ermöglicht die körpereigene Natürliche Schmerzmittel, zu Hilfe zu kommen“, sagte Krause, Erstautor der Studie und Doktorand in Walker ‚ s Center for Human Sleep Science lab an der UC Berkeley.

Zur weiteren Prüfung der Schlaf-Schmerz-Verbindung, die in mehr gemeinsame daily-life-Szenarien, die Forscher Befragten mehr als 230 Erwachsene aller Altersgruppen Bundesweit über Amazon ‚ s Mechanical Turk online-Marktplatz.

Die Befragten wurden gebeten, zu berichten, Ihre nächtlichen Stunden des Schlafes sowie Ihre Tag-zu-Tag-Schmerzen Ebenen, die im Laufe von ein paar Tagen. Die Ergebnisse zeigten, dass schon geringfügige Verschiebungen im Schlaf-und wake-Muster wurden korreliert mit Schmerz-Empfindlichkeit ändert.

„Die Ergebnisse zeigen deutlich, dass auch sehr subtile Veränderungen in der nächtlichen Schlaf—Kürzungen, die viele von uns denken, dass wenig in Bezug auf die Konsequenzen—haben einen deutlichen Einfluss auf Ihren nächsten Tag der Belastung Schmerzen,“ Krause sagte.

Für das experiment, die Forscher rekrutierten 25 gesunde junge Erwachsene, die nicht leiden unter Schlaf-oder Schmerz-Erkrankungen.

Denn unterschiedliche Menschen haben unterschiedliche schmerzschwellen Forscher begann durch die Aufzeichnung Studie Teilnehmer der baseline-Schmerz-Schwelle nach einer vollen Nachtruhe. Sie Taten dies durch die schrittweise Erhöhung der Wärme-Ebenen, um die Haut eines jeden einzelnen Teilnehmers linken Unterschenkel während der Aufnahme Ihre Hirnaktivität in einem funktionellen Magnetresonanz-Imaging (fMRI) – scanner.

Teilnehmer der Studie bewerteten Ihre thermische Schmerzen auf einer Skala von eins bis 10 und berichtete, im Durchschnitt, thermisches Unbehagen bei rund 111 Grad Fahrenheit (etwa 44 Grad Celsius).

Dann, nachdem festgestellt wurde, jeder Teilnehmer der baseline-Schmerz-Empfindlichkeit nach einer vollen Nachtruhe, konnten die Forscher vergleichen, wie diese Schwelle geändert durch wiederholen der Prozedur auf die Probanden nach einer schlaflosen Nacht. Sie fanden heraus, dass die überwiegende Mehrheit der Schlaf-beraubt Patienten berichteten Schmerzen früher, bei rund 107 Grad Fahrenheit.

„In der Gruppe, Sie fühlten ein Unbehagen, bei niedrigeren Temperaturen, was zeigt, dass Ihre eigene Sensibilität gegenüber Schmerzen hatten zugenommen, nachdem unzureichender Schlaf,“ Krause sagte. „Die Verletzung ist die gleiche, aber der Unterschied ist, wie das Gehirn bewertet die Schmerzen ohne ausreichenden Schlaf.“

Mittlerweile, Bildgebung des Gehirns nach einer schlaflosen Nacht zeigten deutliche Steigerungen in der Aktivität in den somatosensorischen cortex und Deaktivierung in den nucleus accumbens und insularen cortex, signalisiert Störungen in der neuronalen Mechanismen zu verwalten, dass physiologische Reaktionen auf schmerzhafte stimuli.

„Die optimistische zum mitnehmen hier ist, dass der Schlaf ist ein natürliches Analgetikum, die helfen können, zu verwalten und zu geringeren Schmerzen,“ sagte Walker, Autor des Bestsellers “ Warum Wir Schlafen. „Doch ironischerweise, einer Umwelt, wo die Menschen sind, die in der meisten Schmerzen ist der schlechteste Platz für den Schlaf—die laut Krankenstation.“

Walker ‚ s Ziel ist die Zusammenarbeit mit den Krankenhäusern zu schaffen, mehr Schlaf-freundlich stationären Einrichtungen.