Der Verlust des Gedächtnisses und der kognitiven Funktion bekannt, plagen die überlebenden des septischen Schocks ist das Ergebnis einer Zucker wird in den Blutstrom freigegeben und in das Gehirn eindringt, die während der lebensbedrohliche Zustand. Das finden, heute veröffentlicht in den Verfahren der National Academy of Sciences, erklärt die vorzeitige geistige Alterung, folgt septischen Schock und können Aufschluss auf den Verlust des Gedächtnisses bei anderen Krankheiten.
„Dieser Zucker ist der Einstieg in den hippocampus, und es sollte nicht drin sein,“ sagte Robert Linhardt, professor für Biokatalyse und Stoffwechsel-engineering der Rensselaer Polytechnic Institute und Hauptautor der Studie. „Wir haben eigentlich denken, das ist Neuverkabelung Speicher im hippocampus, und verursacht Gedächtnisverlust. Neuronale schaltkreise gestört oder unterbrochen wird oder verbunden in die falsche Richtung.“
Die Studie ist das neueste Ergebnis einer sechsjährigen Partnerschaft zwischen Linhardt und Dr. Eric Schmidt, ein Experte für sepsis und assistant professor in der Abteilung von Medizin an der University of Colorado Denver.
Sepsis ist eine systemische Infektion des Körpers. Ein Drittel der Patienten in Krankenhäusern mit sepsis gehen in septischer Schock. Von denen, die Hälfte sterben wird. In 2016 eine Studie veröffentlicht in die American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, ein team, das im Lieferumfang enthalten Schmidt und Linhardt entwickelte eine einfache, aber genaue test zur Bestimmung, ob Patienten im septischen Schock erholen würde oder sterben.
Der test verwendet eine Urinprobe zu überprüfen-Konzentrationen ist eine Art von Zucker-Glykosaminoglykane -, dass normalerweise-coat-Zellen, die Auskleidung der Blutgefäße und andere Oberflächen innerhalb des Körpers. Im septischen Schock, der Körper wirft Fragmente dieser Zucker, und das team fand heraus, dass höhere Konzentrationen deuten auf den Tod. Der test wird in der klinischen Einstellungen, und die Einsicht hat dazu beigetragen, ärzte Suche nach effektiveren Therapien.
Ihr Nächster Schritt geprüft, ob eine Verbindung besteht zwischen Zucker und geistige Alterung im Zusammenhang mit septischem Schock. Die Forschung, veröffentlicht in der Februar-Ausgabe des Journal of Clinical Untersuchungen zeigten, dass, während septischem Schock, Fragmente der Zucker heparansulfat überquert die Blut-Hirn-Schranke und betrat den hippocampus, einem Bereich des Gehirns entscheidend für Speicher und kognitive Funktion. Beweis zeigte, dass die heparansulfat könnte verbindlich mit brain-derived neurotrophic factor (BDNF), die entscheidend zur hippocampalen langzeitpotenzierung, ein Prozess, zuständig für das räumliche Gedächtnis-Bildung. Die Forscher fanden auch, dass die Anwesenheit einer angereicherten heparansulfat im Blut-plasma septischer Patienten auf die Zulassung zu einer Intensivstation vorhergesagte kognitive Beeinträchtigung erkannt von 14 Tagen nach der Entlassung.
Um sicher zu sein, wollten die Forscher sehen, die heparansulfat geben Sie den hippocampus und binden mit BDNF. Die neue Studie in PNAS zeigt genau das. Folgen heparansulfat in das Gehirn in einem Meer von anderen Zuckern, bewegt sich durch die Blutbahn Linhardt hatte das team zur Synthese von heparansulfat tagged mit einem stabilen Kohlenstoff-Isotopen, die im Gegensatz zu vielen anderen labeling-Methoden, ist vollkommen sicher und war identisch mit dem natürlichen Zucker. Es dauerte zwei Jahre, um herauszufinden, wie es zu tun.
Dann stellen Sie Ihre Hypothese zu testen. In gesunden Mäusen 100 Prozent der tagged-sulfated heparan war durch den Urin ausgeschieden, innerhalb von 20 Minuten, und keiner jemals eingegeben Gehirn. Aber in septischen Mäusen, fanden die Forscher eine kleine Menge von tagged heparansulfat in der hippocampus-region des Gehirns.
„Nun kennen wir die Ursache der kognitiven Schäden im septischen Schock, es gibt uns ein klares Ziel für eine medikamentöse Therapie: etwas, das bindet sich an den Zucker und löscht es, oder ein Enzym, das wandelt es in etwas, das nicht beeinträchtigt die kognitive Funktion,“ Linhardt sagte. „Dies ist ein wichtiger Fortschritt, und wir freuen uns sehr über die Geschichte, die sich entfaltet.“