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ME/CFS and related chronic complex diseases

Conheçam o Dr. Mohsen Nemat-Gorgani, membro da equipe do SGTC

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Nesta quarta- da ciência #OMFScienceWednesday temos o prazer de apresentá-los ao Dr. Mohsen Nemat-Gorgani, membro fundamental da equipe do Centro Colaborativo de Tecnologia Genômica de Stanford (SGTC), financiado pela OMF. O Dr. Nemat-Gorgani está liderando uma equipe para investigar as hemácias (glóbulos vermelhos) nos pacientes com ME/CFS. Mohsen contou a sua história para a OMF:

Mohsen Nemat-Gorgani, PhD, member of the SGTC team

“Eu nasci e fui criado no Irã, e fiz meus estudos de graduação e pós-graduação no Reino Unido. Em 1974 obtive o meu PhD em bioquímica pela Warwick University, e depois de um ano de pós-doutorado na Vanderbilt, eu voltei para o Irã. Em outubro de 2003, eu vim para o Centro de Tecnologia Genômica de Stanford (SGTC) como um professor visitante da Tehran University, e continuei trabalhando como professor assistente após o término do período sabático. Durante a minha estadia no Centro, eu participei de vários projetos de desenvolvimento tecnológico, e há cerca de dois anos, após uma breve ausência do Centro, eu comecei a trabalhar com a ME/CFS.

 

Com a minha participação no projeto ME/CFS, e durante os primeiros meses no Centro, eu aprendi, principalmente conversando com Ron Davis, Laurel Crosby e diversos pacientes, que o fluxo inadequado de sangue para os tecidos poderia ser a causa de alguns dos sintomas reportados na ME/CFS. Também aprendi que as hemácias e suas propriedades mecânicas podem determinar o comportamento reológico (deformação e fluxo) do sangue em estados normais e de doença.

Curiosamente, poucos anos antes de trabalhar com ME/CFS, eu estive de certa forma envolvido em um estudo no Centro sobre as propriedades mecânicas de células de câncer de mama. Este trabalho era conduzido por Shane Crippen, estudante de pós-graduação do Ron Davis, Roger Howe e Stefanie Jeffrey (Engenharia Elétrica e Escola de Medicina de Stanford, respectivamente). Em discussões subsequentes (em junho de 2016) com Ron e Roger, ficou decidido que nós deveríamos estudar as propriedades mecânicas das hemácias em relação à ME/CFS, e nós começamos a explorar diferentes abordagens tecnológicas para alcançar esta meta.

Em janeiro de 2017, durante uma visita à Universidade de San Jose (SJSU), encontrei Anand Ramasubramanian, que havia recentemente assumido um cargo no corpo docente do departamento de Engenharia Química e de Materiais. Anand havia previamente estudado a deformabilidade de monócitos utilizando uma plataforma de microfluido e, no decorrer de nossas discussões, ficou claro que uma colaboração com a sua equipe (envolvendo Amit Saha, que havia trabalhado com Anand em deformabilidade de monócitos como parte de seu doutorado, e outros estudantes de pós-graduação) seria uma maneira efetiva de levar adiante o projeto. Poucos meses depois, os estudos se iniciaram e, com o suporte técnico excepcional de Julie Wilhelmy e Layla Cervantes, foram colhidas no SGTC amostras de um número grande (mais de 30) de pacientes ME/CFS e de controles saudáveis, e posteriormente analisadas na SJSU.

Acredita-se que a deformabilidade das hemácias tem um papel importante na sua principal função – o transporte de oxigênio e dióxido de carbono na circulação do sangue. Elas são altamente elásticas, o que as permite fluir livremente. A razão desta propriedade extraordinária é explicada pela composição da membrana e pela interação membrana-citoesqueleto. Uma hemácia saudável mede aproximadamente 8,0 µm de diâmetro, e precisa se deformar muito para conseguir passar por capilares, que medem cerca de 2 a 3 µm de diâmetro. Foi demonstrado que um pequeno decréscimo na deformabilidade causa um aumento significativo na resistência do fluxo microvascular, com importantes implicações fisiológicas.

Foi demonstrado que a deformabilidade das hemácias está comprometida em diversas patologias incluindo condições inflamatórias como a sepse. Estudos recentes indicaram claramente que a inflamação está presente na ME/CFS. E ainda, as hemácias são altamente susceptíveis ao estresse oxidativo, devido aos altos teores de ácidos graxos poli-insaturados nas suas membranas, um processo que pode comprometer a sua deformabilidade. Alguns estudos indicaram a ocorrência de danos oxidativos nas hemácias em ME/CFS.

Utilizando a plataforma de microfluido foram comparadas as propriedades mecânicas de hemácias de controles saudáveis e de pacientes com ME/CFS, com relação ao tempo para entrar nos canais assim como em relação à velocidade do fluxo e a sua capacidade de elongamento. Nossos resultados preliminares utilizando esta plataforma indicam diferenças visíveis na deformabilidade das hemácias de controles saudáveis em relação às de pacientes com ME/CFS. Submetemos para publicação recentemente um manuscrito descrevendo estas observações.

Estudos em andamento incluem análises bioquímicas, determinação de fluidez da membrana, análise lipidômica, microscópio de força atômica (atomic force microscopy – AFM), microscópio eletrônico de varredura, estudos de potencial zeta e de simulação.

Nos últimos meses estabelecemos colaborações com outros grupos:

  1. Dr. Andrey Malkovskiy, Escola de Medicina de Stanford, e the Stanford Nano Shared Facilities (AFM studies).
  2. 2. Vinny Chandran Suja, estudante de pós-graduação, Engenharia Química, Stanford (estudos de potencial zeta).
  3. Dr. Eric Shaqfeh, Professor, e Amir Saadat, Postdoctoral Scholar, Engenharia Química, Stanford (estudos de simulação).

Os estudos de potencial zeta e relacionados deverão ter colaboração do grupo de Gerald Fuller (Professor, Engenharia Química, Stanford).

O suporte financeiro para todos estes esforços vem da OMF. Espera-se que as diferenças nas propriedades mecânicas das hemácias sirvam de biomarcador, sem rótulo, para o diagnóstico de ME/CFS. Esperamos que os esforços colaborativos descritos acima ajudem no desenvolvimento de um dispositivo para diagnosticar a ME/CFS.

É um grande prazer e privilégio ser parte da equipe do Dr. Ron, e tentar contribuir com a solução do mistério da ME/CFS”.

Obrigado Mohsen, por nos mostrar em detalhes os efeitos potenciais das alterações das hemácias e por liderar uma equipe de primeira classe. Nós somos gratos ao seu trabalho com o Dr. Davis.

A OMF agradece a Claudia Musso esta tradução para português.