Un modelo de ratón primero en su tipo podría conducir a una comprensión de cómo la infección de malaria cerebral conduce al desarrollo de epilepsia en niños y a la prevención de convulsiones. El modelo: una forma para que los investigadores simulen los efectosde malaria en niños mediante el uso de ratones: se desarrolló en colaboración con investigadores de las facultades de medicina, ingeniería, ciencia y agricultura de Penn State
La malaria cerebral es prevalente en niños menores de 5 años en países en desarrollo con alta incidencia de malaria. Esta forma de malaria tiene una alta tasa de mortalidad y también conduce a epilepsia en los sobrevivientes, con una tasa de epilepsia en países con infecciones de malaria que es hasta seis vecessuperiores a los de los países industrializados. No hay tratamientos durante la infección que hayan demostrado reducir el desarrollo de la epilepsia y aún no se entiende cómo la malaria conduce a la epilepsia.
"Trabajo en África y la gente me cuenta acerca de la incidencia sorprendentemente alta de la epilepsia en niños y adultos", dijo el investigador principal Steven Schiff, profesor de neurocirugía, profesor de la cátedra Brush de Ciencias de la Ingeniería y Mecánica e Ingeniería Mecánica y director de PennCentro Estatal de Ingeniería Neural.
Los niños con malaria cerebral a menudo entran en coma y mueren por complicaciones, y hasta el 17 por ciento de los sobrevivientes desarrollan epilepsia. Cuando Schiff analizó cómo abordar el problema, se dio cuenta de que no hay mucha ciencia disponible sobre la epilepsia posterior a la malaria, unode las principales causas de epilepsia en el planeta.
"Un grupo de nosotros en Penn State decidió reunir nuestra experiencia y desarrollar un modelo animal para probar cuáles serían las mejores terapias para los niños, para que no tengan epilepsia después de la malaria", dijo.
Para estudiar eficazmente la epilepsia post-malaria, el modelo animal debe estar lo más cerca posible de la versión humana de la enfermedad. El modelo debe contraer la malaria, curarse y luego tener el potencial de desarrollar epilepsia de la misma manera que un niñoSí. Para reflejar el entorno natural, el modelo debe ser generalizable a una variedad de situaciones y no restringirse a un tipo particular de parásito o huésped infectado.
Tener un modelo permitirá a los investigadores realizar pruebas preclínicas para diseñar terapias para prevenir la epilepsia si se administra durante el tratamiento de la infección por malaria. El modelo también se puede usar para estudiar cómo la malaria y enfermedades infecciosas similares causan epilepsia, un misterio en la actualidad.
Los investigadores desarrollaron cuatro variaciones diferentes, dando a los científicos un conjunto de herramientas para estudiar la malaria. Informaron sus resultados en Informes científicos .
"Es un conjunto de modelos, no solo una cepa de malaria", dijo Schiff. "Esto ayuda a proteger contra un modelo que tiene una versión de la enfermedad que es irrelevante para los humanos. Es nuestra mejor oportunidad para desarrollar tratamientos porque hay cuatrodiferentes modelos de ratón parásito para usar "
El modelo también se puede utilizar para estudiar la muerte súbita inexplicada por epilepsia SUDEP. En ciertos casos, las convulsiones epilépticas pueden hacer que una persona no respire y su corazón se detenga. Hasta ahora, los investigadores no tenían una forma de estudiar SUDEP.El modelo que desarrollaron también muestra casos de SUDEP, lo que brinda a los científicos una herramienta importante para aprender qué causa la muerte súbita. Al comprender cómo la epilepsia causa SUDEP, los investigadores pueden desarrollar mejor los tratamientos preventivos.
Esta investigación fue una colaboración entre los colegios y departamentos de Penn State, que reunió a expertos en malaria y enfermedades infecciosas, neurociencias, ingeniería mecánica, ingeniería eléctrica, física experimental, biología, ciencias de la salud pública y más. El primer autor del artículo, PaddySsentongo, es un médico africano con un profundo conocimiento de las complejidades de la malaria en África. La facultad de la Facultad de Ingeniería ayudó a desarrollar las tecnologías necesarias para llevar a cabo la investigación. Schiff dijo que la investigación no podría haber sucedido sin el esfuerzo del equipo.
"Este fue de hecho un proyecto de colaboración entre requerir una gama de experiencia muy diferente y crítica, desde la identificación de un problema de salud clínico y humano de alto impacto crítico, hasta la biología y fisiología de los parásitos de malaria, hasta el diseño experimental y de instrumentación", dijo Bruce Gluckman, profesor asociado de ciencias de la ingeniería y mecánica e ingeniería biomédica." Igualmente importante fue el gran esfuerzo, las largas horas, realizado por el equipo reunido para llevar a cabo este proyecto hasta su final ".
La investigación que cruza las fronteras de la ingeniería, la biología y la medicina a menudo es compleja y complicada.
"Esta investigación es un testimonio de la colaboración interdisciplinaria que florece en el Penn State Center for Neural Engineering, el Penn State Neuroscience Institute y la Penn State University", dijo Robert Harbaugh, director del Penn State Neuroscience Institute y presidente del Departamento de Neurocirugía..
Judith Todd, presidenta de ciencias de la ingeniería y mecánica dijo: "Dirigido por el Dr. Steven Schiff, el Centro de Ingeniería Neural de Penn State es realmente un modelo para la colaboración interdisciplinaria. Los objetivos comunes de identificar los mecanismos y la prevención de la epilepsia post-malaria ySUDEP ha unificado profesores, médicos y estudiantes de las ciencias de la ingeniería, medicina, ingeniería biomédica, ciencias y salud pública, con nuestros colegas globales en Uganda, para lograr resultados mucho más allá de los de un solo grupo.epilepsia post-malaria en millones de pacientes por año, el Dr. Schiff muestra cómo se encuentra una investigación innovadora cuando se cruzan múltiples disciplinas ".
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Materiales proporcionado por Estado Penn . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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