Groundbreaking Crnic Institute Study Discovers Differences in Oxygen Physiology in People with Down Syndrome

Denver, Aug. 15, 2024 (GLOBE NEWSWIRE) — A groundbreaking studim i ri botuar në Cell Reports by researchers from the Instituti Linda Crnic për Sindromën Down (Instituti Crnic) në Kampusi Mjekësor i Universitetit të Kolorados Anschutz reports important differences in oxygen physiology and red blood cell function in individuals with Down syndrome. The study is part of the ongoing Projekti Human Trisome, a large and detailed cohort study of the population with Down syndrome, including deep annotation of clinical data, the largest biobank for the study of Down syndrome to date, and multi-omics datasets.

The Crnic Institute team first analyzed hundreds of blood samples to identify physiological differences between research participants with Down syndrome versus controls from the general population. They observed that triplication of chromosome 21, or trisomy 21, the chromosomal abnormality that causes Down syndrome, leads to a physiological state reminiscent of hypoxia, or low oxygen. They identified major changes in gene expression indicative of low oxygen availability, including induction of many hypoxia-inducible genes and proteins, as well as increased levels of factors involved in the synthesis of heme, the molecule that transports oxygen inside red blood cells.

“These results reveal that hypoxia and hypoxic signaling should be front and center when we talk about the health of people with Down syndrome,” says Dr. Joaquín Espinosa, executive director of the Crnic Institute, professor of Pharmacology, Principal Investigator of the Human Trisome Project, and one of the senior authors of the paper. “Given the critical role of oxygen physiology in health and disease, we need to understand the causes and consequences of hypoxia in Down syndrome, which could lead to effective interventions to improve oxygen availability in this deserving population.”

“The results are remarkable, it is safe to say that the blood of people with Down syndrome looks like that of someone who was quickly transported to a high altitude or who was injected with erythropoietin (EPO), the master regulator of erythropoiesis, the process of new red blood cell formation” explains Dr. Micah Donovan, lead author of the paper.  “Although it has been known for many years that people with Down syndrome have fewer and bigger red blood cells, this is the first demonstration that they overproduce EPO and that they are undergoing stress erythropoiesis, a phenomenon whereby the liver and the spleen need to start producing red blood cells to supplement those arising from the bone marrow.”

The team discovered that these phenomena are also observed in a mouse model of Down syndrome, thus reinforcing the idea that these important physiological changes arise from triplication of genetic material and overexpression of specific genes.

“The fact that hypoxic signaling and stress erythropoiesis are conserved in the mouse model paves the way for mechanistic investigations that could identify the genes involved and reveal therapeutic interventions to improve oxygen physiology in Down syndrome,” explains Dr. Kelly Sullivan, associate professor of pediatrics, Director of the Experimental Models Program at the Crnic Institute, and co-author in the study.

The study team also investigated whether the elevated hypoxic signaling and associated stress erythropoiesis was tied to the heightened inflammatory state characteristic of Down syndrome. Although individuals with the stronger hypoxic signatures show more pronounced dysregulation of the immune system and elevated markers of inflammation, their results indicate that lowering inflammation does not suffice to reverse the hypoxic state.

“We will need a lot more data to understand what is causing the hypoxic state and its impacts on the health of people with Down syndrome,” says Dr. Matthew Galbraith, assistant research professor of pharmacology, Director of the Data Sciences Program at the Crnic Institute, and one of the senior authors of the paper. “The hypoxic state could be caused by obstructive sleep apnea (which is common in Down syndrome), cardiopulmonary malfunction, or even perhaps defects in red blood cell function. We are very excited about several ongoing clinical trials funded by the NIH INCLUDE Project for obstructive sleep apnea in Down syndrome, which we believe will be very informative.”

The Crnic Institute study team is already planning several follow up studies, with the explicit goal of illuminating strategies to improve oxygen physiology in the population with Down syndrome.

“This is another huge breakthrough from our scientists at the Crnic Institute that we hope will lead to additional treatments quickly,” says Michelle Sie Whitten, president & CEO of Fondacioni Global i Sindromës Down, a partner and an Affiliate organization of the Crnic Institute. “As a mother of a brilliant 21-year-old with Down syndrome I am eager to understand how to normalize oxygen physiology safely and how that may improve the lives of millions of people with Down syndrome across the world. We are proud that GLOBAL’s advocacy work with Congress and with the National Institutes of Health (NIH) has led to the establishment of the trans-NIH Down syndrome funding project, INCLUDE, that underwrites this and numerous other groundbreaking studies and clinical trials.”

Rreth Institutit Linda Crnic për Sindromën Down

Instituti Linda Crnic për Sindromën Down është një nga të vetmet qendra kërkimore akademike të përkushtuara plotësisht ndaj përmirësimit të jetës së njerëzve me sindromën Down përmes kërkimeve të avancuara biomjekësore, që shtrihen nga shkenca bazë deri tek hetimet përkthimore dhe klinike. I themeluar përmes mbështetjes bujare dhe partneritetit të Fondacionit Global të Sindromës Down, Fondacionit Anna dhe John J. Sie dhe Universitetit të Kolorados, Instituti Crnic mbështet një program të lulëzuar kërkimor për sindromën Down që përfshin mbi 50 ekipe kërkimore në katër kampuse në Kolorado. Gama e përparme. Për të mësuar më shumë, vizitoni www.crnicinstitute.org ose na ndiqni në Facebook dhe Twitter @CrnicInstitute.

Rreth Kampusit Mjekësor të Universitetit të Kolorados Anschutz

Kampusi Mjekësor i Universitetit të Kolorados Anschutz është një destinacion mjekësor i klasit botëror në ballë të shkencës transformuese, mjekësisë, edukimit dhe kujdesit për pacientët. Kampusi përfshin shkollat profesionale shëndetësore të Universitetit të Kolorados, më shumë se 60 qendra dhe institute dhe dy spitale të pavarura të renditura në nivel kombëtar - UCHealth University of Spitali i Kolorados dhe Spitali i Fëmijëve në Kolorado – të cilat shohin më shumë se 2 milionë vizita të pacientëve të rritur dhe pediatrikë çdo vit. Inovativ, i ndërlidhur dhe shumë bashkëpunues, Kampusi Mjekësor i Universitetit të Kolorados Anschutz ofron trajtime që ndryshojnë jetën, kujdes për pacientët dhe trajnim profesional dhe kryen kërkime të njohura botërore të nxitura nga $705 milion grante kërkimore. Për më shumë informacion, vizitoni www.cuanschutz.edu.

Rreth Fondacionit Global të Sindromës Down

Fondacioni Global i Sindromës Down (GLOBAL) është organizata më e madhe jofitimprurëse në SHBA që punon për të shpëtuar jetë dhe për të përmirësuar në mënyrë dramatike rezultatet shëndetësore për njerëzit me sindromën Down. GLOBAL ka dhuruar më shumë se $32 milion për të krijuar institutin e parë të kërkimit të sindromës Down që mbështet mbi 400 shkencëtarë dhe mbi 2500 pacientë me sindromën Down nga 33 shtete dhe 10 vende. Duke punuar ngushtë me Kongresin dhe Institutin Kombëtar të Shëndetësisë, GLOBAL është organizata kryesore e avokimit në SHBA për kërkimin dhe kujdesin për sindromën Down. GLOBAL ka një anëtarësim në mbi 100 organizata të sindromës Down në mbarë botën, dhe është pjesë e një rrjeti të Filialeve - Instituti Crnic për Sindromën Down, Qendra Sie për Sindromën Down, dhe Universiteti i Kolorados Alzheimer dhe Qendra e Njohjes – të gjitha në kampusin mjekësor të Anschutz.

Publikimet mjekësore të përhapura gjerësisht të GLOBAL përfshijnë Udhëzimet globale të kujdesit mjekësor për të rriturit me sindromën Down, Informacion për Sindromën Down para lindjes dhe të porsalindurit, dhe revistën e vlerësuar me çmime Down Syndrome World TM. GLOBAL gjithashtu organizon Bëhu i Bukur Behu Vetë Show Fashion, mbledhja më e madhe e fondeve për sindromën Down në botë. Vizitoni globaldownsyndrome.org dhe na ndiqni në rrjetet sociale Facebook, X dhe Instagram.

###

Postimet e fundit