Sandra M. Garraway - Sandra M. Garraway

Sandra M. Garraway je americký neurolog a odborný asistent fyziologie na katedře fyziologie v Lékařská fakulta Emory University v Atlantě ve státě Georgia. Garraway je ředitelkou Emory Multiplex Immunoassay Core (EMIC), kde pomáhá vědcům z akademické i průmyslové sféry provádět, analyzovat a interpretovat jejich multiplexované imunotesty. Garraway studuje nervové mechanismy míšní nociceptivní bolesti po poranění míchy a jako postdoktorandka objevila role pro oba BDNF a ERK2 v senzibilizaci bolesti a vyvinul nový siRNA technologie k inhibici ERK2 jako léčby bolesti.

Sandra M. Garraway
Národnostkanadský
Alma materUniversity of Guelph
University of Manitoba
Stony Brook
Weill Cornell Medical College
Známý jakoÚloha BDNF a ERK2 při senzibilizaci bolesti v míše
OceněníCena Kongresu Ministerstva obrany za lékařský výzkum
Vědecká kariéra
PoleNeurovědy
InstituceLékařská fakulta Emory University

raný život a vzdělávání

Garrawayová pokračovala v bakalářském studiu na University of Guelph, v Guelph, Ontario, Kanada.[1] Promovala v roce 1993 a přestěhovala se do Mantioba kde pokračovala v postgraduálním studiu na University of Manitoba, v Winnipeg, Manitoba, Kanada.[2] Studovala pod vedením mentora Shawn Hochman na katedře fyziologie zkoumající synaptickou plasticitu v neuronech hlubokých hřbetních rohů (DDH), protože hrají zásadní roli v nocicepce a předávání informací o bolesti do mozku.[3] Garrawayová během svého doktorského studia publikovala čtyři práce od prvních autorů.[4]

Mechanismy plasticity v neuronech hlubokých hřbetních rohů

Garraway prozkoumal, jak primární aferentní stimulace ovlivnila plasticitu neuronů DDH ve formě dlouhodobé potenciace (LTP) nebo dlouhodobé deprese (LTD).[5] LTP a LTD byly právě identifikovány v míše a Garraway zjistil, že LTP a LTD mohou být také indukovány v neuronech DDH s ještě nižší frekvencí aferentní stimulace.[5] Zjistila také, že u potkanů ​​ve věku P9-16 lze produkovat pouze LTP.[5] Tato zjištění osvětlují potenciální mechanismy prodlouženého pocitu bolesti nebo chronické bolesti, protože LTD a LTP představují formy dlouhotrvající buněčné paměti.[5] Garraway poté prozkoumal sestup serotonergní projekce, které modulují neurony DDH.[6] Použila preparát in vitro řezu neuronů DDH a aplikovala různé ligandy receptoru serotoninu k posouzení účinků modulace na každý podtyp serotoninového receptoru v primárních aferentních neuronech.[6] Zjistila, že aferenty jsou ve skutečnosti modulovány několika serotoninovými receptory a že 5-HT1A modulace usnadňuje vyvolané reakce, zatímco 5-HT7 potlačuje vyvolané odpovědi.[6] Její práce byla jednou z prvních identifikací přítomnosti a účinků 5-HT7 receptorů v míše a její výsledky ukázaly naději při použití selektivního cílení na serotoninový receptor při modulaci bolesti.[6] Garraway poté dále charakterizoval účinky přenosu monoaminu na míchu ve srovnání s účinky acetylcholinu.[7] Zjistila, že dopamin, serotonin a norepinefrin snižují postsynaptické potenciály a nemění pasivní membránové vlastnosti neuronů, zatímco acetylcholin vede ke zvýšené amplitudě EPSP.[7] Garraway dále zjistil, že přidání serotoninu i norepinefrinu současně může vyvolat ještě větší depresi než samostatně.[7]

BDNF a senzibilizace

Po ukončení postgraduálního studia v roce 2000 se Garraway přestěhovala do Spojené státy pokračovat v postdoktorském výcviku na VŠE Státní univerzita v New Yorku ve Stony Brook.[8] Studovala pod Lorne Mendell zkoumání toho, jak mozek odvozený neurotrofický faktor signalizuje modulovaný nervový přenos v nociceptivních drahách v míše.[9]

Garraway prozkoumal v té době neznámé důsledky neurotrofický faktor odvozený z mozku (BDNF) o centrální senzibilizaci a stavech přehnané bolesti.[10] Garraway zjistil, že signalizace BDNF ve hřbetním rohu vedla k usnadnění a zahájení tohoto usnadnění bylo závislé na signalizaci recidoru NMDA a fosfolipáze C.[10] Garraway poté prozkoumal, jak poranění páteře ovlivnilo účinky BDNF na neurony lamina II.[11] Zjistila, že po poranění páteře novorozence již BDNF nebyl schopen usnadnit EPSC dorzálního kořene.[11] Poté, co zjistila, že dysfunkce NMDA receptorů není příčinou snížené odpovědi, objasnila, že exprese dysfunkčního trkB může přispívat k poklesu účinků BDNF po poranění.[11]

Garraway poté absolvoval druhé postdoktorské stipendium v ​​New Yorku na University of London Weill Cornell Medical College.[8] Pracovala na Ústavu farmakologie a stala se také instruktorkou farmakologie. Garraway studoval pod vedením mentora Charles Inturrisi, zkoumání metod zvládání chronické bolesti a biologických mechanismů bolesti, se kterými je možné se zaměřit.[3] Nejprve navrhla a otestovala román malá interferující RNA který srazil expresi podjednotky NR1 receptoru NMDA.[12] To vedlo ke snížení mechanické alodynie po injekci zánětlivého činidla.[12] Poté testovala účinnost siRNA na nociceptivní odpovědi fáze 2 vyvolané formalínem a dokázala je významně snížit.[13] Oba její výsledky ukazují, že siRNA odvozené z vektoru zaměřené na podjednotku NR1 receptoru AMPA mohou být prospěšné při léčbě bolesti snížením exprese genů zprostředkujících pocity bolesti v míchě.[14]

Kariéra a výzkum

V roce 2008 se Garraway přestěhoval do Texas A & M University kde se stala asistentkou pro výzkum a pracovala s James W. Grau zkoumání neurobiologických základů naučené bolesti v míše.[15] V roce 2014 byla Garraway přijata Emory University kde byla jmenována docentkou fyziologie na Lékařské fakultě.[16] Garraway je také členem fakulty pro Neuroscience Graduate Programme v Emory.[2] V roce 2019 byla povýšena na vědeckou ředitelku Emory Multiplex Immunoassay Core, kde nyní vede výzkumné pracovníky z akademické i průmyslové sféry při používání vybavení zařízení a analýze a interpretaci výsledků multiplexovaných imunotestů.[17]

Kromě role hlavní vědecké ředitelky je Garraway také hlavní řešitelkou laboratoře Garraway Lab, která zkoumá mechanismy, které jsou základem rozvoje chronické bolesti po poranění míchy.[2] Její laboratoř používá modely poranění periferních a míchy k prozkoumání buněčných mechanismů neuropatické bolesti, jak souvisí autonomní dysfunkce se senzibilizací a jak periferní a centrální sítě bolesti interagují a vedou k chronické bolesti.[18] Laboratoř Garraway je financována nadací Craiga Neilsena,[19] národní instituty zdraví,[20] ministerstvo obrany,[21] a nadace TIRR.[22]

Garraway je také členem různých národních a mezinárodních skupin, které se zabývají studiem bolesti a hledáním léků a léčby bolestivých poruch. Garraway je členem Mezinárodního fóra pro výzkum bolesti[23] a je také členem Nadace Institutu pro rehabilitaci a výzkum (TIRR)[24] společná výzkumná nadace, která inovuje terapie pro lidi s trvalým poškozením nervového systému.[22] Garraway je také v redakční radě časopisu JSciMed - Brain Science, který publikuje články s otevřeným přístupem a recenzované články v neurovědě.[25]

Úloha BDNF při senzibilizaci bolesti

Poté, co ve svém postdoktoru objevila roli signalizace BDNF míchy při senzibilizaci bolesti, Garraway zkoumala, zda behaviorální koreláty bolesti souvisejí s buněčnými změnami zprostředkovanými BDNF.[26] Zjistila, že nociceptivní stimulace snížila expresi BDNF, TrkB a ERK2 v dorzální míše.[26] Garraway a její kolegové poté zjistili, že signalizace BDNF zprostředkovává ochranné a regenerační účinky instrumentálního tréninku na modelech, kde je bolest kontrolovatelná.[27] Po instrumentálním tréninku, kdy se krysy naučily nehybně zadní končetinu, aby zabránily bolesti, došlo ke zvýšení BDNF a zvýšení plasticity. Dále, když byl BDNF injikován během nekontrolovatelné stimulace bolesti, blokoval alodynii a umožnil krysám naučit se nevytahovat zadní nohy.[27] Celkově její výsledky a práce poukazují na význam BDNF v prospěšné plasticitě u modelů bolesti a potenciální význam BDNF v plasticitě a zotavení po poranění míchy.[27]

Role TNF alfa při chronické bolesti

Garraway také zkoumá roli signalizace faktoru nekrotizující faktor tumoru alfa (TNFa) ve vývoji a udržování chronické bolesti.[28] V roce 2015 objevila zvýšení exprese TNFa po nociceptivní stimulaci po poranění míchy a že signalizace TNFa po směru může indukovat apoptózu v neuronech a mikrogliích.[28] V roce 2019 Garraway a její kolegové zjistili, že periferní zánět zvyšuje nástup mechanické přecitlivělosti po poranění míchy a že TNFa je zapojen do procesu senzitizace s časným nástupem.[29]

Ceny a vyznamenání

  • Ocenění za lékařský výzkumný program Kongresu Ministerstva obrany 2015[21]
  • Grant Mission Connect 2014 - Institut pro rehabilitační výzkum[22]

Vyberte publikace

  • Grau JW, Huang YJ, Turtle JD a kol. Když bolest bolí: Nociceptivní stimulace vyvolává stav maladaptivní plasticity a zhoršuje zotavení po poranění míchy. J. Neurotrauma. 2017; 34 (10): 1873-1890. doi: 10,1089 / neu.2016.4626[30]
  • Martin KK, Parvin S, Garraway SM. Periferní zánět urychluje nástup mechanické přecitlivělosti po poranění míchy a aktivuje signální mechanismy faktoru nekrózy nádoru α. J. Neurotrauma. 2019; 36 (12): 2000-2010. doi: 10,1089 / neu.2018.5953[30]
  • Garraway SM, Huie JR. Páteřní plasticita a chování: Neuromodulace vyvolaná BDNF u nezraněné a zraněné míchy. Neural Plast. 2016; 2016: 9857201. doi: 10.1155 / 2016/9857201[30]
  • Garraway SM, Woller SA, Huie JR a kol. Periferní škodlivá stimulace snižuje práh abstinence na mechanické podněty po poranění míchy: role faktoru nekrózy nádoru alfa a apoptózy. Bolest. 2014; 155 (11): 2344-2359. doi: 10.1016 / j.pain.2014.08.034[30]
  • Garraway SM, Turtle JD, Huie JR a kol. Přerušovaná škodlivá stimulace po poranění míchy poškozením míchy zhoršuje pohybové zotavení a snižuje signalizaci kinázy neurotrofního faktoru tropomyosinového receptoru odvozeného od mozku u dospělých potkanů. Neurovědy. 2011; 199: 86-102. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2011.10.007[30]
  • Garraway SM, Xu Q, Inturrisi CE. siRNA zprostředkovaný knockdown genu podjednotky NR1 receptoru NMDA oslabuje chování bolesti vyvolané formalinem u dospělých potkanů. J Pain. 2009; 10 (4): 380-390. doi: 10.1016 / j.jpain.2008.09.013[30]
  • Garraway SM, Xu Q, Inturrisi CE. Návrh a hodnocení malých interferujících RNA, které se zaměřují na expresi genu podjednotky NR1 podjednotky N-methyl-D-aspartátového receptoru v dorzálním rohu míchy. J Pharmacol Exp Ther. 2007; 322 (3): 982-988. doi: 10,1124 / jpet.107.123125[30]
  • Garraway SM, Mendell LM. Transakce míchy zvyšuje aferentní evokovanou inhibici v neuronech lamina II a ruší BDNF indukované usnadnění jejich senzorického vstupu. J. Neurotrauma. 2007; 24 (2): 379-390. doi: 10,1089 / neu.2006.0115[30]
  • Garraway SM, Petruska JC, Mendell LM. BDNF senzibilizuje reakci neuronů lamina II na vysoké prahové primární aferentní vstupy. Eur J Neurosci. 2003; 18 (9): 2467-2476. doi: 10,1046 / j.1460-9568.2003.02982.x[30]
  • Garraway SM, Hochman S. Modulační působení serotoninu, norepinefrinu, dopaminu a acetylcholinu v neuronech hlubokého hřbetního rohu míchy. J. Neurophysiol. 2001; 86 (5): 2183-2194. doi: 10.1152 / jn.2001.86.5.2183[30]
  • Garraway SM, Hochman S. Serotonin zvyšuje výskyt primární aferentní evokované dlouhodobé deprese u neuronů hřbetních rohů krys. J. Neurophysiol. 2001; 85 (5): 1864-1872. doi: 10.1152 / jn.2001.85.5.1864[30]
  • Garraway SM, Hochman S. Farmakologická charakterizace subtypů receptoru serotoninu modulujících primární aferentní vstup do neuronů hlubokého hřbetního rohu u novorozenecké krysy. Br J Pharmacol. 2001; 132 (8): 1789-1798. doi: 10,1038 / sj.bjp.0703983[30]
  • Garraway SM, Pockett S, Hochman S. Primární aferentní evokovaná synaptická plasticita v neuronech hlubokých hřbetních rohů z míchy novorozeneckých potkanů ​​in vitro. Neurosci Lett. 1997; 230 (1): 61-64. doi: 10,1016 / s0304-3940 (97) 00475-8[30]

Reference

  1. ^ „Magazín Guelph Alumnus, podzim 1996 - [dokument PDF]“. fdocuments.us. Citováno 2020-06-16.
  2. ^ A b C "Člen fakulty NS | GDBBS | Emory University". biomed.emory.edu. Citováno 2020-06-16.
  3. ^ A b "Shawn Hochman - Publikace". neurotree.org. Citováno 2020-06-16.
  4. ^ "Sandra Garraway - Publikace". neurotree.org. Citováno 2020-06-16.
  5. ^ A b C d Garraway, Sandra M; Pockett, Susan; Hochman, Shawn (11.7.1997). „Primární aferentně vyvolaná synaptická plasticita v neuronech hlubokých hřbetních rohů z míchy novorozeneckých krys in vitro“. Neurovědy Dopisy. 230 (1): 61–64. doi:10.1016 / S0304-3940 (97) 00475-8. ISSN  0304-3940.
  6. ^ A b C d Garraway, S. M .; Hochman, S. (duben 2001). „Farmakologická charakterizace podtypů receptoru serotoninu modulujících primární aferentní vstup do neuronů hlubokých hřbetních rohů u novorozených potkanů“. British Journal of Pharmacology. 132 (8): 1789–1798. doi:10.1038 / sj.bjp.0703983. ISSN  0007-1188. PMC  1572723. PMID  11309251.
  7. ^ A b C Garraway, Sandra M .; Hochman, Shawn (2001-11-01). „Modulační působení serotoninu, norepinefrinu, dopaminu a acetylcholinu u neuronů hlubokého hřbetu míchy“. Journal of Neurophysiology. 86 (5): 2183–2194. doi:10.1152 / jn.2001.86.5.2183. ISSN  0022-3077.
  8. ^ A b „Sandra M. Garraway, PhD“. www.physiology.emory.edu. Citováno 2020-06-16.
  9. ^ "Lorne Mendell | Renesanční lékařská fakulta na univerzitě Stony Brook". renesance.stonybrookmedicine.edu. Citováno 2020-06-16.
  10. ^ A b Garraway, Sandra M .; Petruska, Jeffrey C .; Mendell, Lorne M. (listopad 2003). „BDNF senzibilizuje reakci neuronů lamina II na vysoké prahové primární aferentní vstupy“. Evropský žurnál neurovědy. 18 (9): 2467–2476. doi:10.1046 / j.1460-9568.2003.02982.x. ISSN  0953-816X. PMID  14622147.
  11. ^ A b C Garraway, Sandra M .; Anderson, Aileen J .; Mendell, Lorne M. (září 2005). „BDNF indukované usnadnění aferentně vyvolaných odpovědí v neuronech lamina II je sníženo po poranění míchy novorozencem“. Journal of Neurophysiology. 94 (3): 1798–1804. doi:10.1152 / jn.00179.2005. ISSN  0022-3077. PMID  15901762.
  12. ^ A b Garraway, Sandra M .; Xu, Qinghao; Inturrisi, Charles E. (září 2007). „Návrh a hodnocení malých interferujících RNA, které se zaměřují na expresi genu podjednotky NR1 podjednotky N-methyl-D-aspartátového receptoru v hřbetní oblasti míchy“. The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 322 (3): 982–988. doi:10.1124 / jpet.107.123125. ISSN  0022-3565. PMID  17551091.
  13. ^ Garraway, Sandra M .; Xu, Qinghao; Inturrisi, Charles E. (duben 2009). „siRNA zprostředkovaný knockdown genu podjednotky NR1 receptoru NMDA tlumí chování bolesti vyvolané formalinem u dospělých potkanů“. The Journal of Pain. 10 (4): 380–390. doi:10.1016 / j.jpain.2008.09.013. ISSN  1528-8447. PMC  2699265. PMID  19185544.
  14. ^ Garraway, Sandra M .; Xu, Qinghao; Inturrisi, Charles E. (duben 2009). „siRNA zprostředkovaný knockdown genu podjednotky NR1 receptoru NMDA tlumí chování bolesti vyvolané formalinem u dospělých potkanů“. The Journal of Pain. 10 (4): 380–390. doi:10.1016 / j.jpain.2008.09.013. ISSN  1528-8447. PMC  2699265. PMID  19185544.
  15. ^ „NEUROSCIENCE - TEXAS A&M UNIVERSITY“. Ciencia Portoriko. 2011-09-28. Citováno 2020-06-16.
  16. ^ „Sandra M Garraway, PhD“. www.cores.emory.edu. Citováno 2020-06-16.
  17. ^ „Emory Integrated Core Facilities“. news.emory.edu. Citováno 2020-06-16.
  18. ^ „Výzkum - Garraway Lab“. Citováno 2020-06-16.
  19. ^ „Ocenění - - Sandra Garraway“. chn.uberresearch.com. Citováno 2020-06-16.
  20. ^ „Grantome: Hledat“. Grantome. Citováno 2020-06-16.
  21. ^ A b „Ocenění za hledání lékařských výzkumných programů (CDMRP) zaměřených na kongres“. cdmrp.army.mil. Citováno 2020-06-16.
  22. ^ A b C „Nadace TIRR“. tirrfoundation.org. Citováno 14. června 2020.
  23. ^ "| Fórum pro výzkum bolesti". www.painresearchforum.org. Citováno 2020-06-16.
  24. ^ „Členové nadace TIRR“. tirrfoundation.org. Citováno 14. června 2020.
  25. ^ "JSM Brain Science | Otevřený přístup | JSciMed Central". www.jscimedcentral.com. Citováno 2020-06-16.
  26. ^ A b Garraway, S. M .; Turtle, J. D .; Huie, J. R .; Lee, K. H .; Hook, M. A .; Woller, S. A .; Grau, J. W. (2011-12-29). „Přerušovaná škodlivá stimulace po poranění míchy poškozením míchy zhoršuje pohybové zotavení a snižuje signalizaci kinázy neurotrofního faktoru-tropomyosin-receptoru z mozku míchy u dospělých potkanů.“. Neurovědy. 199: 86–102. doi:10.1016 / j.neuroscience.2011.10.007. ISSN  1873-7544. PMC  3237800. PMID  22027236.
  27. ^ A b C Huie, J. R .; Garraway, S. M .; Baumbauer, K. M .; Hoy, K. C .; Beas, B. S .; Montgomery, K. S .; Bizon, J. L .; Grau, J. W. (01.01.2012). „Neurotrofický faktor odvozený od mozku podporuje adaptivní plasticitu míchy a zprostředkovává příznivé účinky kontrolovatelné stimulace“. Neurovědy. 200: 74–90. doi:10.1016 / j.neuroscience.2011.10.028. ISSN  1873-7544. PMC  3249495. PMID  22056599.
  28. ^ A b Garraway, Sandra M .; Woller, Sarah A .; Huie, J. Russell; Hartman, John J .; Hook, Michelle A .; Miranda, Rajesh C .; Huang, Yung-Jen; Ferguson, Adam R .; Grau, James W. (listopad 2014). „Periferní škodlivá stimulace snižuje práh abstinence na mechanické podněty po poranění míchy: role faktoru nekrózy nádoru alfa a apoptózy“. Bolest. 155 (11): 2344–2359. doi:10.1016 / j.pain.2014.08.034. ISSN  1872-6623. PMC  4253555. PMID  25180012.
  29. ^ Martin, Karmarcha K .; Parvin, Shangrila; Garraway, Sandra M. (15. června 2019). „Periferní zánět urychluje nástup mechanické přecitlivělosti po poranění míchy a aktivuje signální mechanizmy faktoru nekrózy nádoru α“. Journal of Neurotrauma. 36 (12): 2000–2010. doi:10.1089 / neu.2018.5953. ISSN  1557-9042. PMC  6599394. PMID  30520675.
  30. ^ A b C d E F G h i j k l m ""Garraway SM "[AU] - Výsledky hledání". PubMed. Citováno 2020-06-16.