Сандра М. Гарравэй - Sandra M. Garraway

Сандра М. Гарравэй американский нейробиолог и доцент кафедры физиологии кафедры физиологии Медицинский факультет Университета Эмори в Атланте, штат Джорджия. Гаррауэй является директором Центра мультиплексного иммуноанализа Эмори (EMIC), где она помогает исследователям из академических кругов и промышленности проводить, анализировать и интерпретировать их мультиплексные иммуноанализы. Гаррауэй изучает нейронные механизмы ноцицептивной боли в позвоночнике после травмы спинного мозга, и в качестве постдокторского исследователя она обнаружила роли обоих BDNF и ERK2 в сенсибилизации боли и разработал новый миРНК технология подавления ERK2 в качестве лечения боли.

Сандра М. Гарравэй
НациональностьКанадский
Альма-матерУниверситет Гвельфа
Университет Манитобы
Стоуни Брук
Медицинский колледж Вейл Корнелл
ИзвестенРоль BDNF и ERK2 в сенсибилизации боли в спинном мозге
НаградыПремия Конгресса Министерства обороны за программы медицинских исследований
Научная карьера
ПоляНеврология
УчрежденияМедицинский факультет Университета Эмори

ранняя жизнь и образование

Гарравей получила степень бакалавра искусств в Университет Гвельфа, в Гвельф, Онтарио, Канада.[1] Она закончила обучение в 1993 году и переехала в Мантиоба где она училась в аспирантуре Университет Манитобы, в Виннипег, Манитоба, Канада.[2] Училась под наставничеством Шон Хохман в отделении физиологии изучает синаптическую пластичность нейронов глубокого дорсального рога (DDH), поскольку они играют фундаментальную роль в ноцицепция и передача информации о боли в мозг.[3] Гарравей опубликовала четыре статьи первого автора во время своей докторской диссертации.[4]

Механизмы пластичности нейронов глубокого дорсального рога

Гарравей исследовал, как первичная афферентная стимуляция влияет на пластичность в форме долгосрочной потенциации (LTP) или долговременной депрессии (LTD) нейронов DDH.[5] LTP и LTD были только что идентифицированы в спинном мозге, и Гарравэй обнаружил, что LTP и LTD также могут индуцироваться в нейронах DDH с еще более низкой частотой афферентной стимуляции.[5] Она также обнаружила, что у крыс в возрасте P9-16 может продуцироваться только LTP.[5] Эти данные проливают свет на потенциальные механизмы длительного болевого ощущения или хронической боли, поскольку LTD и LTP представляют собой формы долговременной клеточной памяти.[5] Затем Гарравей исследовал нисходящую серотонинергический проекции, которые модулируют нейроны DDH.[6] Она использовала препарат нейронов DDH in vitro и применила различные лиганды серотониновых рецепторов для оценки эффектов модуляции каждого подтипа серотонинового рецептора в первичных афферентных нейронах.[6] Она обнаружила, что афференты фактически модулируются несколькими рецепторами серотонина и что модуляция 5-HT1A способствует вызванным ответам, тогда как 5-HT7 подавляет вызванные ответы.[6] Ее работа была одной из первых идентификаций присутствия и эффектов рецепторов 5-HT7 в спинном мозге, и ее результаты показали многообещающие результаты в использовании селективного таргетинга на рецепторы серотонина для модуляции боли.[6] Затем Гаррауэй охарактеризовал эффекты трансмиттера моноаминов в спинном мозге по сравнению с действием ацетилхолина.[7] Она обнаружила, что дофамин, серотонин и норэпинефрин подавляют постсинаптические потенциалы и не изменяют пассивные мембранные свойства нейронов, тогда как ацетилхолин приводит к увеличению амплитуды ВПСП.[7] Кроме того, Гаррауэй обнаружил, что добавление серотонина и норадреналина одновременно может вызвать даже большую депрессию, чем любой из них по отдельности.[7]

BDNF и сенсибилизация

После завершения учебы в аспирантуре в 2000 году Гарравей перешла в Соединенные Штаты продолжить обучение в докторантуре Государственный университет Нью-Йорка в Стоуни-Брук.[8] Она училась Лорн Менделл изучение того, как передача сигналов нейротрофического фактора мозга модулирует нервную передачу в ноцицептивных путях в спинном мозге.[9]

Гаррауэй исследовал неизвестные в то время последствия нейротрофический фактор головного мозга (BDNF) на центральную сенсибилизацию и усиление болевых состояний.[10] Гаррауэй обнаружил, что передача сигналов BDNF в заднем роге ведет к облегчению, и инициация этого облегчения зависит от передачи сигналов рецептора NMDA и фосфолипазы С.[10] Затем Гаррауэй исследовал, как повреждение позвоночника влияет на эффекты BDNF на нейроны пластинки II.[11] Она обнаружила, что после травмы позвоночника у новорожденного BDNF больше не может способствовать развитию дорсально-корневых EPSC.[11] Обнаружив, что дисфункция рецептора NMDA не является причиной снижения ответов, она выяснила, что экспрессия дисфункционального trkB может вносить вклад в снижение эффектов BDNF после травмы.[11]

Затем Гарравей получил вторую докторскую степень в Нью-Йорке, в Медицинский колледж Вейл Корнелл.[8] Она работала на кафедре фармакологии, а также стала преподавателем фармакологии. Гаррауэй учился под руководством Чарльз Интурриси, изучение методов лечения хронической боли и биологических механизмов боли, на которую нужно воздействовать.[3] Она впервые разработала и испытала роман малая интерферирующая РНК что подавляло экспрессию субъединицы NR1 рецептора NMDA.[12] Это привело к снижению механического аллодиния после инъекции воспалительного агента.[12] Затем она проверила эффективность миРНК на индуцированные формалином ноцицептивные ответы фазы 2, и она смогла значительно их уменьшить.[13] Оба ее результата показывают, что полученные из вектора миРНК, нацеленные на субъединицу NR1 рецептора AMPA, могут быть полезными при лечении боли за счет снижения экспрессии генов, опосредующих болевые ощущения в спинном мозге.[14]

Карьера и исследования

В 2008 году Гарравей переехал в Техасский университет A&M где она стала доцентом-исследователем и работала с Джеймс В. Грау изучение нейробиологической основы усвоенной боли в спинном мозге.[15] В 2014 году Гарравэй был принят на работу в Университет Эмори где она была назначена доцентом физиологии медицинского факультета.[16] Гаррауэй также является преподавателем программы выпускников неврологии в Эмори.[2] В 2019 году она была назначена научным директором Центра мультиплексного иммуноанализа Эмори, где теперь руководит научными и промышленными исследователями в использовании оборудования, а также в анализе и интерпретации результатов мультиплексных иммуноанализов.[17]

В дополнение к ее роли директора по научным исследованиям, Гарравей также является главным исследователем лаборатории Гарравей, которая исследует механизмы, лежащие в основе развития хронической боли после травмы спинного мозга.[2] Ее лаборатория использует модели повреждений периферического и спинного мозга для изучения клеточных механизмов нейропатической боли, того, как вегетативная дисфункция связана с сенсибилизацией и как взаимодействуют периферические и центральные болевые сети, приводя к хронической боли.[18] Лаборатория Garraway финансируется Фондом Крейга Нилсена,[19] Национальные институты здоровья,[20] Министерство обороны,[21] и Фонд TIRR.[22]

Гаррауэй также является членом различных национальных и международных групп, работающих над изучением боли и поиском лекарств и методов лечения болевых расстройств. Garraway является участником Международного форума по исследованию боли.[23] а также является членом Фонда Института реабилитации и исследований (TIRR).[24] фонд совместных исследований, который разрабатывает инновационные методы лечения людей с устойчивым повреждением нервной системы.[22] Гаррауэй также является членом редакционной коллегии журнала JSciMed - Brain Science, который публикует в открытом доступе рецензируемые статьи по нейробиологии.[25]

Роль BDNF в сенсибилизации боли

После открытия роли передачи сигналов BDNF спинного мозга в сенсибилизации боли в своем постдоке Гаррауэй выяснила, связаны ли поведенческие корреляты боли с клеточными изменениями, опосредованными BDNF.[26] Она обнаружила, что ноцицептивная стимуляция снижает экспрессию BDNF, TrkB и ERK2 в спинном мозге.[26] Затем Гаррауэй и ее коллеги обнаружили, что передача сигналов BDNF опосредует защитные и восстановительные эффекты инструментального обучения в моделях, где боль поддается контролю.[27] После инструментального обучения, когда крысы научились не сгибать заднюю конечность для предотвращения боли, наблюдалось увеличение BDNF и повышение пластичности. Кроме того, когда BDNF вводили во время неконтролируемой болевой стимуляции, он блокировал аллодинию и позволял крысам научиться не вытягивать задние лапы.[27] В целом, ее результаты и работа указывают на важность BDNF в благоприятной пластичности моделей боли и потенциальную важность BDNF для пластичности и восстановления после травмы спинного мозга.[27]

Роль TNF-альфа в хронической боли

Гаррауэй также исследует роль альфа-фактора некроза опухоли (TNFa) в развитии и поддержании хронической боли.[28] В 2015 году она обнаружила увеличение экспрессии TNFα после ноцицептивной стимуляции после повреждения спинного мозга и что последующая передача сигналов TNFα может вызывать апоптоз в нейронах и микроглии.[28] В 2019 году Гаррауэй и ее коллеги обнаружили, что периферическое воспаление увеличивает механическую гиперчувствительность после травмы спинного мозга и что TNFα участвует в процессе ранней сенсибилизации.[29]

Награды и отличия

  • Премия Конгресса США за программы медицинских исследований в 2015 году[21]
  • 2014 Грант Mission Connect - Институт реабилитационных исследований[22]

Выберите публикации

  • Грау Дж. У., Хуанг Ю. Дж., Черепаха Дж. Д. и др. Когда болит боль: ноцицептивная стимуляция вызывает состояние дезадаптивной пластичности и ухудшает восстановление после травмы спинного мозга. J Neurotrauma. 2017; 34 (10): 1873-1890. DOI: 10.1089 / neu.2016.4626[30]
  • Мартин К.К., Парвин С., Гарравей С.М. Периферическое воспаление ускоряет возникновение механической гиперчувствительности после травмы спинного мозга и задействует сигнальные механизмы фактора некроза опухоли α. J Neurotrauma. 2019; 36 (12): 2000‐2010. DOI: 10.1089 / neu.2018.5953[30]
  • Гарравэй С.М., Хьюи-младший. Спинальная пластичность и поведение: индуцированная BDNF нейромодуляция в неповрежденном и поврежденном спинном мозге. Neural Plast. 2016; 2016: 9857201. DOI: 10.1155 / 2016/9857201[30]
  • Гарравэй С.М., Воллер С.А., Хьюи Дж. Р. и др. Периферическая вредная стимуляция снижает порог отмены механических стимулов после травмы спинного мозга: роль фактора некроза опухоли альфа и апоптоза. Боль. 2014; 155 (11): 2344-2359. DOI: 10.1016 / j.pain.2014.08.034[30]
  • Garraway SM, Turtle JD, Huie JR и др. Прерывистый вредная стимуляция следующие контузии спинного мозга также препятствует травмы опорно-двигательного аппарата и уменьшает восстановление спинного мозга нейротрофический фактор-тропомиозин-киназный рецептор сигнализации у взрослых крыс. Неврология. 2011; 199: 86-102. DOI: 10.1016 / j.neuroscience.2011.10.007[30]
  • Garraway SM, Xu Q, Inturrisi CE. siRNA-опосредованный нокдаун гена субъединицы NR1 рецептора NMDA ослабляет индуцированное формалином болевое поведение у взрослых крыс. J Pain. 2009; 10 (4): 380-390. DOI: 10.1016 / j.jpain.2008.09.013[30]
  • Garraway SM, Xu Q, Inturrisi CE. Дизайн и оценка малых интерферирующих РНК, которые нацелены на экспрессию гена субъединицы NR1 рецептора N-метил-D-аспартата в спинном роге спинного мозга. J Pharmacol Exp Ther. 2007; 322 (3): 982-988. DOI: 10.1124 / jpet.107.123125[30]
  • Garraway SM, Mendell LM. Перерезка спинного мозга усиливает вызванное афферентным действием ингибирование нейронов пластинки II и устраняет вызванное BDNF облегчение их сенсорного ввода. J Neurotrauma. 2007; 24 (2): 379-390. DOI: 10.1089 / neu.2006.0115[30]
  • Garraway SM, Petruska JC, Mendell LM. BDNF сенсибилизирует ответ нейронов пластинки II на высокопороговые первичные афферентные сигналы. Eur J Neurosci. 2003; 18 (9): 2467–2476. DOI: 10.1046 / j.1460-9568.2003.02982.x[30]
  • Гаррауэй С.М., Хохман С. Модулирующие действия серотонина, норадреналина, дофамина и ацетилхолина в нейронах глубоких задних рогов спинного мозга. J Neurophysiol. 2001; 86 (5): 2183-2194. DOI: 10.1152 / jn.2001.86.5.2183[30]
  • Garraway SM, Hochman S. Серотонин увеличивает частоту возникновения долговременной депрессии, вызванной первичным афферентным действием, в нейронах глубоких спинных рогов крыс. J Neurophysiol. 2001; 85 (5): 1864-1872. DOI: 10.1152 / jn.2001.85.5.1864[30]
  • Гаррауэй С.М., Хохман С. Фармакологическая характеристика подтипов серотониновых рецепторов, модулирующих первичный афферентный вход в нейроны глубокого дорзального рога у новорожденных крыс. Br J Pharmacol. 2001; 132 (8): 1789-1798. DOI: 10.1038 / sj.bjp.0703983[30]
  • Garraway SM, Pockett S, Hochman S. Первичная афферентно-вызванная синаптическая пластичность в нейронах глубоких спинных рогов спинного мозга новорожденных крыс in vitro. Neurosci Lett. 1997; 230 (1): 61-64. DOI: 10.1016 / s0304-3940 (97) 00475-8[30]

Рекомендации

  1. ^ "Журнал выпускников программы Guelph, осень 1996 г. - [документ в формате PDF]". fdocuments.us. Получено 2020-06-16.
  2. ^ а б c "Член факультета NS | GDBBS | Университет Эмори". biomed.emory.edu. Получено 2020-06-16.
  3. ^ а б "Шон Хохман - Публикации". neurotree.org. Получено 2020-06-16.
  4. ^ «Сандра Гаррауэй - Публикации». neurotree.org. Получено 2020-06-16.
  5. ^ а б c d Garraway, Sandra M; Покет, Сьюзен; Хохман, Шон (1997-07-11). «Первичная афферентно-вызванная синаптическая пластичность в нейронах глубокого дорсального рога спинного мозга новорожденных крыс in vitro». Письма о неврологии. 230 (1): 61–64. Дои:10.1016 / S0304-3940 (97) 00475-8. ISSN  0304-3940.
  6. ^ а б c d Garraway, S.M .; Хохман, С. (апрель 2001 г.). «Фармакологическая характеристика подтипов рецепторов серотонина, модулирующих первичный афферентный вход в нейроны глубоких спинных рогов у новорожденных крыс». Британский журнал фармакологии. 132 (8): 1789–1798. Дои:10.1038 / sj.bjp.0703983. ISSN  0007-1188. ЧВК  1572723. PMID  11309251.
  7. ^ а б c Garraway, Sandra M .; Хохман, Шон (2001-11-01). «Модулирующие действия серотонина, норэпинефрина, дофамина и ацетилхолина в нейронах глубокого дорсального рога спинного мозга». Журнал нейрофизиологии. 86 (5): 2183–2194. Дои:10.1152 / ян.2001.86.5.2183. ISSN  0022-3077.
  8. ^ а б "Сандра М. Гарравей, доктор философии". www.physiology.emory.edu. Получено 2020-06-16.
  9. ^ "Лорн Менделл | Школа медицины эпохи Возрождения в Университете Стоуни-Брук". renaissance.stonybrookmedicine.edu. Получено 2020-06-16.
  10. ^ а б Garraway, Sandra M .; Петрушка, Джеффри С .; Менделл, Лорн М. (ноябрь 2003 г.). «BDNF сенсибилизирует ответ нейронов пластинки II на высокопороговые первичные афферентные сигналы». Европейский журнал нейробиологии. 18 (9): 2467–2476. Дои:10.1046 / j.1460-9568.2003.02982.x. ISSN  0953-816X. PMID  14622147.
  11. ^ а б c Garraway, Sandra M .; Андерсон, Эйлин Дж .; Менделл, Лорн М. (сентябрь 2005 г.). «BDNF-индуцированное облегчение афферентно-вызванных ответов в нейронах пластинки II снижается после ушиба спинного мозга новорожденных». Журнал нейрофизиологии. 94 (3): 1798–1804. Дои:10.1152 / ян.00179.2005. ISSN  0022-3077. PMID  15901762.
  12. ^ а б Garraway, Sandra M .; Сюй, Цинхао; Inturrisi, Чарльз Э. (сентябрь 2007 г.). «Разработка и оценка малых интерферирующих РНК, которые нацелены на экспрессию гена субъединицы NR1 рецептора N-метил-D-аспартата в спинном роге спинного мозга». Журнал фармакологии и экспериментальной терапии. 322 (3): 982–988. Дои:10.1124 / jpet.107.123125. ISSN  0022-3565. PMID  17551091.
  13. ^ Garraway, Sandra M .; Сюй, Цинхао; Интурриси, Чарльз Э. (апрель 2009 г.). «siRNA-опосредованный нокдаун гена субъединицы NR1 рецептора NMDA снижает болевое поведение, вызванное формалином, у взрослых крыс». Журнал боли. 10 (4): 380–390. Дои:10.1016 / j.jpain.2008.09.013. ISSN  1528-8447. ЧВК  2699265. PMID  19185544.
  14. ^ Garraway, Sandra M .; Сюй, Цинхао; Интурриси, Чарльз Э. (апрель 2009 г.). «siRNA-опосредованный нокдаун гена субъединицы NR1 рецептора NMDA снижает болевое поведение, вызванное формалином, у взрослых крыс». Журнал боли. 10 (4): 380–390. Дои:10.1016 / j.jpain.2008.09.013. ISSN  1528-8447. ЧВК  2699265. PMID  19185544.
  15. ^ "НЕЙРОНАУКА - ТЕХАСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ A&M". Ciencia Puerto Rico. 2011-09-28. Получено 2020-06-16.
  16. ^ "Сандра М. Гарравей, доктор философии". www.cores.emory.edu. Получено 2020-06-16.
  17. ^ «Интегрированные основные объекты Эмори». news.emory.edu. Получено 2020-06-16.
  18. ^ «Исследования - Лаборатория Гарравей». Получено 2020-06-16.
  19. ^ «Награды - - Сандра Гарравей». chn.uberresearch.com. Получено 2020-06-16.
  20. ^ "Грантом: Поиск". Грантом. Получено 2020-06-16.
  21. ^ а б «Награды в области поиска программ медицинских исследований под руководством Конгресса США». cdmrp.army.mil. Получено 2020-06-16.
  22. ^ а б c «Фонд TIRR». tirrfoundation.org. Получено 14 июня, 2020.
  23. ^ "| Форум исследования боли". www.painresearchforum.org. Получено 2020-06-16.
  24. ^ «Члены Фонда TIRR». tirrfoundation.org. Получено 14 июня, 2020.
  25. ^ "JSM Brain Science | Открытый доступ | JSciMed Central". www.jscimedcentral.com. Получено 2020-06-16.
  26. ^ а б Garraway, S.M .; Turtle, J. D .; Huie, J. R .; Lee, K. H .; Крюк, М. А .; Woller, S.A .; Грау, Дж. У. (29 декабря 2011 г.). «Прерывистый вредная стимуляция следующие контузии спинного мозга травмы опорно-двигательного аппарата также препятствует восстановлению и уменьшает спинного мозга нейротрофический фактор-тропомиозин-рецептора киназы сигнализации у взрослых крыс». Неврология. 199: 86–102. Дои:10.1016 / j.neuroscience.2011.10.007. ISSN  1873-7544. ЧВК  3237800. PMID  22027236.
  27. ^ а б c Huie, J. R .; Garraway, S.M .; Баумбауэр, К. М .; Hoy, K. C .; Beas, B.S .; Монтгомери, К. С .; Bizon, J. L .; Грау, Дж. У. (03.01.2012). «Нейротрофический фактор головного мозга способствует адаптивной пластичности спинного мозга и опосредует положительные эффекты контролируемой стимуляции». Неврология. 200: 74–90. Дои:10.1016 / j.neuroscience.2011.10.028. ISSN  1873-7544. ЧВК  3249495. PMID  22056599.
  28. ^ а б Garraway, Sandra M .; Воллер, Сара А .; Хьюи, Дж. Рассел; Хартман, Джон Дж .; Крюк, Мишель А .; Миранда, Раджеш С.; Хуанг, Юнг-Джен; Ferguson, Adam R .; Грау, Джеймс У. (ноябрь 2014 г.). «Периферическая вредная стимуляция снижает порог отмены механических стимулов после травмы спинного мозга: роль фактора некроза опухоли альфа и апоптоза». Боль. 155 (11): 2344–2359. Дои:10.1016 / j.pain.2014.08.034. ISSN  1872-6623. ЧВК  4253555. PMID  25180012.
  29. ^ Мартин, Кармарча К .; Парвин, Шангрила; Гарравэй, Сандра М. (15 июня 2019 г.). «Периферическое воспаление ускоряет наступление механической гиперчувствительности после травмы спинного мозга и задействует сигнальные механизмы фактора некроза опухоли α». Журнал нейротравмы. 36 (12): 2000–2010. Дои:10.1089 / neu.2018.5953. ISSN  1557-9042. ЧВК  6599394. PMID  30520675.
  30. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м ""Garraway SM "[AU] - Результаты поиска". PubMed. Получено 2020-06-16.