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Mechanism-driven neuroprosthetics to restore hemodynamic stability in parkinsonian syndromes

Projektbeschreibung

Elektrische Rückenmarksstimulation bei Parkinson-Krankheit

Die Parkinson-Krankheit ist eine fortschreitende neurodegenerative Erkrankung, die mit Zittern, Muskelstarre und Gleichgewichtsstörungen einhergeht. Fast die Hälfte der Patientinnen und Patienten leidet unter einem Blutdruckabfall beim Aufstehen, was Stürze, Müdigkeit und Schlaganfälle verursachen kann. Bei einem vielversprechenden neurochirurgischen Ansatz kommt eine epidurale elektrische Stimulation des Rückenmarks zum Einsatz, um diese Episoden zu verhindern, wobei vielversprechende erste Ergebnisse zu verzeichnen sind. Das Team des ERC-finanzierten Projekts HemoPARK verfolgt das Ziel, jene Mechanismen zu untersuchen, über die die elektrische Stimulation bei Parkinson-Krankheit auf das Nervensystem einwirkt. Zu diesem Zweck wird das Forschungsteam Einzelzellsequenzierung, Optogenetik und Genomeditierung bei Nagetiermodellen kombinieren. Die Ergebnisse werden zu einem besseren Verständnis darüber beitragen, wie Neurodegeneration neuronale Schaltkreise umstrukturiert und wie durch elektrische Stimulation verlorene neurologische Funktionen wiederhergestellt werden können.

Ziel

About 1 million people with Parkinson’s disease live in the EU, including those with atypical parkinsonian syndromes. Up to 50% of them suffer from severe hypotensive symptoms, which include debilitating episodes of fatigue, nausea, and syncope. These complications are a significant cause of morbidity as they decrease mobility, increase the incidence of falls, reduce quality of life, and increase the risk of stroke. We recently developed a neurosurgical approach that applies epidural electrical stimulation (EES) over the thoracic spinal cord to prevent hypotension in people with spinal cord injury, and also demonstrated proof of concept in one patient with multiple system atrophy. While these results encouraged us to implant a second patient with multiple system atrophy, we found that the effect of EES on orthostatic hypotension was considerably less effective. This observation suggested that improper patient selection could render the therapy ineffective, and that the mechanisms underlying pressor responses induced by EES in parkinsonian syndromes may differ from those in people with spinal cord injury. Here, we will conduct a series of mechanistic experiments in newly developed rodent models of parkinsonian syndromes to understand how EES accesses sympathetic circuits in neurodegenerative states, and how long-term EES impacts these circuits. To address these questions we will deploy a combination of single-cell RNA sequencing, optogenetics, and CRISPR-Cas9 knockouts. Finally, we will leverage the mechanistic insight gained from these experiments to carefully select two participants who will be implanted with EES to treat severe orthostatic hypotension. The proposed work will expose fundamental mechanisms by which neurodegeneration provokes circuit reorganisation, how neuromodulation therapies can leverage this reorganisation to gain access to the circuits required to restore neurological functions, and use this understanding to develop new therapies.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2025-STG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

CENTRE HOSPITALIER UNIVERSITAIRE VAUDOIS
Netto-EU-Beitrag
€ 1 500 000,00
Adresse
RUE DU BUGNON 21
1011 Lausanne
Schweiz
Region
Schweiz/Suisse/Svizzera Région lémanique Vaud
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
€ 1 500 000,00

Begünstigte (1)