Vasi studenti Probe sangue e Segnali Cuore Cellulari

Aprile 22, 2016 Admin Salute 0 2
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Gaurav Gupta, 19, al secondo anno da McLean, Va., Ha trovato che i topi carenti di "anti-aging" gene Klotho sono un buon modello per età-correlate irrigidimento dei vasi sanguigni. Chris Gregg, 21, un anziano del Sud Orleans, Mass., Ha scoperto una via di segnalazione attraverso il quale le cellule regolano la capacità del cuore di contrarsi. I progetti di ricerca sono stati finanziati attraverso Provost laurea Premi di ricerca dell'università e condotto nel laboratorio di Dan E. Berkowitz, professore associato di anestesiologia e terapia intensiva in Scuola di Medicina Johns Hopkins 'con un appuntamento secondaria in ingegneria biomedica.

Berkowitz ha elogiato sia Gupta e Gregg per la loro diligenza e unità. "Sono stati loro a venire sempre a me, chiedendomi se avevo visto un articolo di giornale recente o suggerendo quello che i loro prossimi studi dovrebbero essere", ha detto. "Di tutti gli studenti che ho mentore, quelli che sono motivati, di risorse e prendono l'iniziativa più sono quelli che riescono. Il mio ruolo è quello di concentrare la loro energia, come una lente."




Gupta, che ha lavorato nel laboratorio di Berkowitz fin dal suo primo anno, ha detto che gli piace la sua atmosfera congeniale. Con diversi studenti universitari che vi lavorano, gli studenti imparano gli uni dagli altri, diventando esperti in tecniche di laboratorio specifiche.

Gupta ha studiato la biologia cardiovascolare dell'invecchiamento. Nel sistema cardiovascolare di invecchiamento, i segnali di dilatazione anormale inviate per l'ossido di azoto chimico, come liberato dalle cellule endoteliali che rivestono i vasi sanguigni, contribuiscono ad un aumento del rischio di malattie cardiache. Tra gli effetti della funzione endoteliale alterata è un aumento della rigidità vascolare, o arteriosclerosi, un collaboratore di morte cardiaca correlata.

Per studiare questo fenomeno, Gupta rispetto topi normali per una popolazione di topi allevati per essere carente in klotho, un gene con proprietà "anti-aging". Quest'ultimo topi mostrano una sindrome simile invecchiamento umano, tra cui la rigidità vascolare.

Gupta ha vasi sanguigni dai topi e li sezionato in anelli. Ha poi sospeso gli anelli tra due piccole staffe collegati a una macchina che misurano quanto strettamente i costrizione dei vasi e registrate le informazioni su un computer. Gupta quindi applicato diversi agenti chimici agli anelli. Si osservò una debole risposta all'acetilcolina, una sostanza chimica fisica responsabile contrazione muscolare, indicando che le cellule endoteliali non funzionavano correttamente, e che il percorso del segnale per ossido nitrico è stato modificato. La comparsa di vasi sanguigni nei topi klotho-carente era coerente con l'invecchiamento umano.

La ricerca potrebbe aiutare a identificare target terapeutici per il trattamento di disfunzioni legate all'età delle cellule endoteliali che rivestono le pareti dei vasi sanguigni, un importante determinante di malattia vascolare, Gupta ha detto.

"Per scoprire le interazioni pathway di disfunzione endoteliale legata all'età, le terapie anti-invecchiamento possono essere sviluppate per il sistema cardiovascolare", ha detto Gupta. "Non solo questa ricerca apre nuove porte per la terapia farmacologica, ma anche consentirà di ulteriori ricerche sulla interazione di colesterolo e rigidità vascolare in condizioni come l'aterosclerosi e malattia coronarica."

Gupta ha in programma di costruire su questo lavoro di valutazione della capacità di altri farmaci, come le statine o farmaci per abbassare il colesterolo, per migliorare irrigidimento vascolare. Egli è l'applicazione per il finanziamento del Howard Hughes Medical Institute.

Gregg, altro destinatario del premio di laurea di ricerca del laboratorio, ha studiato i recettori beta adrenergici del cuore. Questi messaggeri chimici sono fondamentali per intervenire in risposta alle attività fisica o di stress. I recettori rispondono anche ai farmaci utilizzati per modulare le funzioni come la frequenza cardiaca. Disregolazione di questi recettori e vie di segnalazione correlate è associata a insufficienza cardiaca congestizia.

Inizialmente, Gregg studiato la capacità del recettore beta-3 per regolare iperstimolazione al cuore. Ha applicato ai vasi sanguigni di topo una soluzione enzima che ha rilasciato le singole cellule del cuore che ancora funzionavano come se fossero parte di un tutto organo. Ha quindi esposto alle cellule di coloranti fluorescenti che rivelerebbero sotto un microscopio ad alta potenza la quantità di calcio viene rilasciato durante ogni battito cardiaco-a-out lettura della risposta delle cellule agli stimoli. Avanti, ha applicato alle cellule agenti che stimolano o inibiscono proteine ​​specifiche per interrompere le vie di segnale coinvolte nella contrazione.

Lungo la strada, ha trovato un percorso relativo alla beta-2 recettori, per cui stimoli regolano la capacità del cuore di contrarsi. La conoscenza potrebbe portare a trattamenti più efficaci per l'insufficienza cardiaca, Berkowitz ha detto.

Gregg ha presentato i suoi risultati di ricerca 6 marzo presso l'American College of Cardiology riunione annuale a Orlando, in Florida., E sottopone un manoscritto del suo lavoro ad un peer reviewed Heart Journal.

"E 'diventato davvero un membro integrante del nostro sforzo di laboratorio e ha continuato ad ispirare e formare altri studenti", ha detto Berkowitz di Gregg.

"E 'stata una grande esperienza", ha detto Gregg. "Penso di essere stato molto fortunato, e ho imparato molto."

Dopo la laurea in maggio, Gregg prevede di entrare un programma di ricerca di dottorato.

Gregg e Gupta anche perseguito altre aree di interesse mentre si lavora in laboratorio. Come un progetto parallelo, Gregg ha scritto un programma software che integra i suoi dati in un nuovo modo di guardare il rapporto di rilascio del calcio e la lunghezza di contrazione in cellule cardiache. Ion Optix Corp., produttore di uno degli strumenti utilizzati nello studio di Gregg, ha adattato il software per il proprio uso. E tecniche di laboratorio di Gupta per preparare i vasi sanguigni e esaminare la loro funzione aiutato cardiologia docente Kaiko Irani completare il suo lavoro che caratterizza l'aspetto vascolare di un topo carente in una proteina chiamata redox-factor 1. Per i suoi sforzi, Gupta è stato il secondo autore su un articolo pubblicato in Circulation Research scorso anno.

Il 10 marzo, Steven Knapp, prevosto università e vice presidente senior per gli affari accademici, ha ospitato la cerimonia di laurea Premi di Ricerca 12 ° annuale di Provost, che ha onorato i 45 vincitori che hanno condotto i loro progetti durante l'estate e l'autunno del 2004. Dal 1993, circa 40 studenti ogni anno hanno ricevuto sovvenzioni PURA fino a $ 3.000 per condurre una ricerca originale, alcuni risultati di cui sono stati pubblicati in riviste specializzate. I premi, finanziati attraverso una donazione dal Hodson Trust, sono una parte importante dell'impegno della università alla ricerca di opportunità per studenti universitari.

The Johns Hopkins University è riconosciuta come prima ricerca laureato del paese, ed è stato negli ultimi anni il leader tra università di ricerca della nazione a vincere sovvenzioni federali di ricerca e sviluppo. L'opportunità di essere coinvolti nella ricerca importante è una delle caratteristiche distintive di una formazione universitaria presso la Johns Hopkins.

Corso di laurea Premi di Ricerca del prevosto fornisce una di queste opportunità di ricerca, aperto a studenti di ciascuna delle quattro scuole del universitari con studenti a tempo pieno: la Scuola Krieger delle Arti e delle Scienze, la Scuola Whiting di Ingegneria, il Peabody Conservatory e la Scuola di Nursing.

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