Četrtek, 20. junij 2013. - Raziskovalci na Gladstone Institutes v San Franciscu v Kaliforniji (Združene države Amerike) so odkrili, kako pomemben protein ima neposreden ukaz telesne cirkadiane ure ali biološkega ritma, kako uravnava temeljne cirkadiane procese in kako spreminjati njegova običajna funkcija lahko povzroči, da ta kritični sistem ni sinhroniziran.
V zadnji številki revije Journal of Neuroscience, raziskovalka Gladstone Katerina Akassoglou in njena ekipa v živalskih modelih razkrivajo, kako proizvodnja beljakovinskega receptorja p75 nevrotropina (p75NTR) sčasoma niha s telesno naravno cirkadijsko uro in kako ta ritmična nihanja pomagajo uravnavati vitalne presnovne funkcije.
To odkritje poudarja širok pomen p75NTR, saj ponuja predstavo o tem, kako cirkadianska ura pomaga ohranjati splošno presnovno zdravje telesa. Skoraj vsi organizmi na planetu, od bakterij do človeka, imajo cirkadijsko uro, biološki časovni mehanizem, ki niha s časom približno 24 ur in usklajuje z dnevnim in nočnim ciklom.
Na to uro vplivajo ritmi svetlobe, temperature in razpoložljivosti hrane, zanimivo pa je, da so nedavne študije odkrile tudi povezavo med cirkadijsko uro in presnovo. "Na pomembne presnovne funkcije močno vplivajo tudi cirkadijske ure, zato lahko dejavnosti, kot je delo v nočni izmeni, povzročijo pomanjkanje tveganja poravnave ure s povečanjem presnovnih in avtoimunskih bolezni, kot so debelost, diabetes tipa 2, rak in multipla skleroza, «razlaga Akassoglou.
"V tej raziskavi smo p75NTR opredelili kot pomembno molekularno" vez "med cirkadijsko uro in zdravjem metabolizma, " pravi dr. Akassoglou, ki je tudi profesor nevrologije na kalifornijski univerzi v San Franciscu (UCSF) Gladstone je povezan. Prvotno je veljalo, da je p75NTR aktiven le v živčnem sistemu, vendar so poznejše raziskave pokazale, da je aktiven v številnih vrstah celic po telesu, kar kaže na to, da vpliva na najrazličnejše biološke funkcije.
Lani so raziskovalci Gladstona odkrili, da je p75NTR prisoten v jetrnih in maščobnih celicah in uravnava raven glukoze v krvi pomembnega presnovnega procesa. Ker ti rezultati odkrijejo povezavo med p75NTR in presnovo, je raziskovalna skupina preizkusila najprej na Petrijevi posodi in nato na živalskih modelih, če obstaja tudi povezava med p75NTR in cirkadijsko uro.
Skupina se je osredotočila na dva gena, imenovana Clock in Bmal1, imenovana "cirkadiani regulacijski geni", ki se, tako kot drugi kot oni, nahajajo po telesu in njihova aktivnost nadzoruje cirkadijsko uro. Raziskovalci so želeli preveriti, ali obstaja povezava med temi cirkadiani geni in p75NTR.
"Naši začetni poskusi so pokazali takšno povezavo, " se spominja podoktorski znanstvenik Gladstone Bernat Baeza-Raja, glavni avtor članka. "V posameznih celicah smo videli, da proizvodnjo p75NTR nadzira ura in Bmal1, ki se vežeta neposredno na gen, ki kodira p75NTR in začneta proizvodnjo beljakovin, " dodaja.
Morda pa je bil pomembnejši način izdelave p75NTR kdaj. Skupina je ugotovila, da proizvodnja p75NTR, tako kot cirkadijski geni same ure, niha v 24-urnem ciklu sinhronizacije z naravnim cirkadianskim ritmom celic, ugotovitve, ki podpirajo poskuse na mišjih modelih.
In ko je ekipa gensko spremenila skupino miši, da so jim primanjkovale gene cirkadianske ure, je bilo vse ostalo zunaj sinhronizacije. Cirkadijansko nihanje proizvodnje p75NTR je bilo prekinjeno in ravni p75NTR so padle.
Vendar je tisto, kar raziskovalci najbolj navdušujejo, to, kako je padec ravni p75NTR vplival na najrazličnejše sisteme cirkadianskih ur. Zlasti redna nihanja drugih cirkadianih genov v možganih in jetrih so utrpela motnje, prav tako pa tudi geni, za katere je znano, da uravnavajo presnovo glukoze in lipidov.
"Ugotovitev, da izguba p75NTR vpliva na cirkadiane in presnovne sisteme, je močan dokaz, da je ta protein tesno povezan z obema, " je povedal direktor Inštituta za življenjske znanosti Alan Saltiel, ki je tudi profesor na univerzi v Michigan in v raziskavi niso sodelovali. "Zanimivo bo videti, kakšna bodo še spoznanja doktorice Akassoglou in njene ekipe, ko bodo še naprej preučevali vlogo p75NTR v cirkadianih urah in presnovni funkciji."
"Čeprav ti rezultati razkrivajo, da je p75NTR pomembna povezava med cirkadijskimi urami in metabolizmom, je sistem zapleten in verjetno obstajajo drugi dejavniki, " je dejal Akassoglou. "Trenutno si prizadevamo za prepoznavanje razmerja med cirkadijsko uro, presnovo in imunski sistem, zato bi nekega dne lahko razvili terapije za zdravljenje bolezni, na katere vpliva motnja cirkadianske ure, ki ne vključuje le debelosti in sladkorne bolezni, temveč tudi potencialno multiplo sklerozo in celo Alzheimerjevo bolezen. "
Vir:
Oznake:
Sex Spolnost Zdravila
V zadnji številki revije Journal of Neuroscience, raziskovalka Gladstone Katerina Akassoglou in njena ekipa v živalskih modelih razkrivajo, kako proizvodnja beljakovinskega receptorja p75 nevrotropina (p75NTR) sčasoma niha s telesno naravno cirkadijsko uro in kako ta ritmična nihanja pomagajo uravnavati vitalne presnovne funkcije.
To odkritje poudarja širok pomen p75NTR, saj ponuja predstavo o tem, kako cirkadianska ura pomaga ohranjati splošno presnovno zdravje telesa. Skoraj vsi organizmi na planetu, od bakterij do človeka, imajo cirkadijsko uro, biološki časovni mehanizem, ki niha s časom približno 24 ur in usklajuje z dnevnim in nočnim ciklom.
Na to uro vplivajo ritmi svetlobe, temperature in razpoložljivosti hrane, zanimivo pa je, da so nedavne študije odkrile tudi povezavo med cirkadijsko uro in presnovo. "Na pomembne presnovne funkcije močno vplivajo tudi cirkadijske ure, zato lahko dejavnosti, kot je delo v nočni izmeni, povzročijo pomanjkanje tveganja poravnave ure s povečanjem presnovnih in avtoimunskih bolezni, kot so debelost, diabetes tipa 2, rak in multipla skleroza, «razlaga Akassoglou.
"V tej raziskavi smo p75NTR opredelili kot pomembno molekularno" vez "med cirkadijsko uro in zdravjem metabolizma, " pravi dr. Akassoglou, ki je tudi profesor nevrologije na kalifornijski univerzi v San Franciscu (UCSF) Gladstone je povezan. Prvotno je veljalo, da je p75NTR aktiven le v živčnem sistemu, vendar so poznejše raziskave pokazale, da je aktiven v številnih vrstah celic po telesu, kar kaže na to, da vpliva na najrazličnejše biološke funkcije.
Lani so raziskovalci Gladstona odkrili, da je p75NTR prisoten v jetrnih in maščobnih celicah in uravnava raven glukoze v krvi pomembnega presnovnega procesa. Ker ti rezultati odkrijejo povezavo med p75NTR in presnovo, je raziskovalna skupina preizkusila najprej na Petrijevi posodi in nato na živalskih modelih, če obstaja tudi povezava med p75NTR in cirkadijsko uro.
Skupina se je osredotočila na dva gena, imenovana Clock in Bmal1, imenovana "cirkadiani regulacijski geni", ki se, tako kot drugi kot oni, nahajajo po telesu in njihova aktivnost nadzoruje cirkadijsko uro. Raziskovalci so želeli preveriti, ali obstaja povezava med temi cirkadiani geni in p75NTR.
"Naši začetni poskusi so pokazali takšno povezavo, " se spominja podoktorski znanstvenik Gladstone Bernat Baeza-Raja, glavni avtor članka. "V posameznih celicah smo videli, da proizvodnjo p75NTR nadzira ura in Bmal1, ki se vežeta neposredno na gen, ki kodira p75NTR in začneta proizvodnjo beljakovin, " dodaja.
Morda pa je bil pomembnejši način izdelave p75NTR kdaj. Skupina je ugotovila, da proizvodnja p75NTR, tako kot cirkadijski geni same ure, niha v 24-urnem ciklu sinhronizacije z naravnim cirkadianskim ritmom celic, ugotovitve, ki podpirajo poskuse na mišjih modelih.
In ko je ekipa gensko spremenila skupino miši, da so jim primanjkovale gene cirkadianske ure, je bilo vse ostalo zunaj sinhronizacije. Cirkadijansko nihanje proizvodnje p75NTR je bilo prekinjeno in ravni p75NTR so padle.
Vendar je tisto, kar raziskovalci najbolj navdušujejo, to, kako je padec ravni p75NTR vplival na najrazličnejše sisteme cirkadianskih ur. Zlasti redna nihanja drugih cirkadianih genov v možganih in jetrih so utrpela motnje, prav tako pa tudi geni, za katere je znano, da uravnavajo presnovo glukoze in lipidov.
"Ugotovitev, da izguba p75NTR vpliva na cirkadiane in presnovne sisteme, je močan dokaz, da je ta protein tesno povezan z obema, " je povedal direktor Inštituta za življenjske znanosti Alan Saltiel, ki je tudi profesor na univerzi v Michigan in v raziskavi niso sodelovali. "Zanimivo bo videti, kakšna bodo še spoznanja doktorice Akassoglou in njene ekipe, ko bodo še naprej preučevali vlogo p75NTR v cirkadianih urah in presnovni funkciji."
"Čeprav ti rezultati razkrivajo, da je p75NTR pomembna povezava med cirkadijskimi urami in metabolizmom, je sistem zapleten in verjetno obstajajo drugi dejavniki, " je dejal Akassoglou. "Trenutno si prizadevamo za prepoznavanje razmerja med cirkadijsko uro, presnovo in imunski sistem, zato bi nekega dne lahko razvili terapije za zdravljenje bolezni, na katere vpliva motnja cirkadianske ure, ki ne vključuje le debelosti in sladkorne bolezni, temveč tudi potencialno multiplo sklerozo in celo Alzheimerjevo bolezen. "
Vir:
