宾州州立首先发展了一种研究疟疾后癫痫的模型

第一个类似的小鼠模型可以导致对脑疟疾感染如何导致儿童癫痫发展以及预防癫痫发作的了解。宾夕法尼亚州立大学医学,工程,科学和农业学院的研究人员之间合作,开发了一种研究人员通过使用小鼠模拟疟疾对儿童的影响的方法。

在疟疾发病率高的发展中国家,5岁以下儿童患有脑疟疾。疟疾的形式具有高死亡率,并且还导致幸存者的癫痫,疟疾感染国家的癫痫发病率高达工业化国家的六倍。感染期间没有治疗可以减少癫痫的发展,目前尚不清楚疟疾如何导致癫痫。

“我在非洲工作,人们告诉我儿童和成年人癫痫发作的惊人发病率,”首席研究员Steven Schiff教授,神经外科教授,工程科学与力学与机械工程系教授,宾夕法尼亚州立大学国际中心主任神经工程。

脑瘫儿童经常昏迷,死于并发症,高达17%的幸存者发生癫痫。随着希夫研究如何解决这个问题,他意识到疟疾癫痫病是地球上癫痫的主要原因之一,并没有太多的科学依据。

他说:“宾州州立大学的一群人决定把我们的专业知识结合在一起,并开发一种动物模型来测试儿童最好的治疗方法,所以他们在疟疾后不会发生癫痫。”

为了有效研究疟疾后癫痫,动物模型必须尽可能接近人体版本的疾病。该模型必须与疟疾合并,治愈,然后有可能以与孩子相同的方式发展癫痫。为了反映自然环境,该模型需要可广泛应用于各种情况,而不仅限于特定类型的寄生虫或感染宿主。

拥有模型将允许研究人员进行临床前测试,以设计治疗方法,以防止在治疗疟疾感染期间给予癫痫。该模型还可用于研究疟疾和类似传染病如何引起癫痫 - 目前是一个谜。

研究人员开发了四种不同的变体,为科学家提供了一套研究疟疾的工具。他们将结果报告在科学报告中。

“这是一套模型,不仅仅是一种疟疾,”Schiff说。“这有助于防止具有与人无关的疾病版本的模型。这是我们开发治疗的最佳选择,因为有四种不同的寄生虫 - 鼠标模型可供使用。“

该模型也可用于研究癫痫突然不明原因的死亡(SUDEP)。在某些情况下,癫痫发作可导致一个人不呼吸,心脏停止。直到现在,研究人员还没有办法研究SUDEP。他们开发的模型还显示了SUDEP的实例,为科学家提供了一个重要的工具来了解导致猝死的原因。通过了解癫痫如何导致SUDEP,研究人员可以更好地发展预防性治疗。

这项研究是宾州州立大学与部门的合作,汇集了疟疾和传染病,神经科学,机械工程,电气工程,实验物理,生物学,公共卫生科学等专家。文章第一作者Paddy Ssentongo是非洲医生,对非洲疟疾的复杂性有深入的了解。工程学院帮助开发研究所需的技术。席夫说,如果没有团队的努力,研究就不会发生。

“这确实是一个协作项目,需要一系列非常不同和关键的专业知识,从确定关键的临床和人类高度影响的健康问题,疟疾寄生虫的生物学和生理学到实验和仪器设计,”布鲁斯Gluckman,工程科学与力学与生物医学工程副教授。“同样重要的是组装团队为了实现这个项目而作出的广泛努力 - 长时间的工作。”

跨越工程,生物学和医学界的研究往往复杂复杂。

宾夕法尼亚州立大学神经科学研究所所长,神经外科系主任Robert Harbaugh表示:“这项研究证明了Penn State神经科学研究中心和宾夕法尼亚州立大学宾州州立大学Penn州立大学神经科学研究所所在的跨学科合作关系。

宾夕法尼亚州立大学神经工程中心主任Steven Schiff博士领导,工程科学与力学系主任Judith Todd真正成为跨学科合作的典范。确定疟疾后癫痫和SUDEP的机制和预防的共同目标,使我们在乌干达的全球同事们与乌干达的工程科学,医学,生物医学工程,科学和公共卫生等领域的教师,医师和学生统一起来,以取得成果远远超出了任何一个组织。灵感来自于每年在数百万患者中预防疟疾后癫痫的愿景,希夫博士正在展示当多个学科相交时,如何发现突破性研究。“

该项目的研究人员是Paddy Ssentongo,研究生,神经工程中心,公共卫生科学系工程科学与力学系; Anna E. Robuccio,研究生,神经工程中心,公共卫生科学系工程科学与力学系; Godfrey Thuku,神经工程中心,工程科学与力学系; Derek G. Sim,传染病动力学中心,生物与昆虫学系; 阿里·纳比,神经工程中心,工程科学与力学系; Fatemeh Bahari,研究生,神经工程中心,工程科学与力学系; Balaji Shanmugasundaram,研究生,神经工程中心,工程科学与力学系; Myles W. Billard研究生,神经工程中心,工程科学与力学系; 安德鲁·杰罗尼莫,神经工程中心,工程科学与力学系。神经外科; Kurt W. Short,神经工程中心,神经外科系工程科学与力学系; 帕特里克·德鲁,神经工程中心,工程科学与力学系,神经外科系,生物工程系; Jennifer Baccon,病理科神经外科系; 部门神经外科系G.Gilliam; JoséA. Stoute医学系; 公共卫生科学系Vernon M. Chinchilli; 安德鲁F.阅读,传染病动力学中心,生物与昆虫学系; Bruce J. Gluckman,神经工程中心,工程科学与力学系,生物工程系神经外科系; 和史蒂芬·温斯坦,乔治华盛顿大学。

宾夕法尼亚州立大学神经科学研究所,宾夕法尼亚州卫生部烟草保健基金和公民癫痫研究联合资助这项研究。

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