2013 m. Birželio 20 d., Ketvirtadienis. „Gladstone Institutes“, San Fransiske, Kalifornijoje (JAV), tyrėjai išsiaiškino, kaip svarbūs baltymai yra tiesiogiai kontroliuojami kūno cirkadinio laikrodžio ar biologinio ritmo, kaip jis reguliuoja pagrindinius cirkadinius procesus ir kaip pakeisti normali jos funkcija gali sukelti šios kritinės sistemos sinchronizavimą.
Naujausiame „Neuroscience“ žurnalo numeryje „Gladstone“ tyrėja Katerina Akassoglou ir jos komanda gyvūnų modeliuose atskleidė, kaip p75 neurotrofinų (p75NTR) baltymų receptorių gamyba bėgant laikui svyruoja su natūraliu kūno cirkadiniu laikrodžiu ir kaip šie ritminiai virpesiai padeda sureguliuoti gyvybines medžiagų apykaitos funkcijas.
Šis atradimas pabrėžia plačią p75NTR svarbą, pateikdamas idėją, kaip paros laikrodis padeda palaikyti bendrą organizmo metabolinę sveikatą. Beveik visi planetos organizmai, nuo bakterijų iki žmonių, turi cirkadinį laikrodį - biologinį laiko nustatymo mechanizmą, kuris svyruoja maždaug per 24 valandas ir yra suderinamas su dienos ir nakties ciklu.
Šiam laikrodžiui turi įtakos šviesos ritmai, temperatūra ir maisto prieinamumas, ir įdomu, kad naujausi tyrimai taip pat nustatė ryšį tarp cirkadinio laikrodžio ir metabolizmo. „Svarbioms medžiagų apykaitos funkcijoms didelę įtaką daro ir dieniniai laikrodžiai, todėl tokia veikla, kaip darbas nakties pamainoje, gali sukelti laikrodžio nesuderinamumą su rizika, padidėjus medžiagų apykaitos ir autoimuninėms ligoms, tokioms kaip nutukimas, tipo diabetas. 2, vėžys ir išsėtinė sklerozė “, - aiškina Akassoglou.
„Šiame tyrime mes nustatėme, kad p75NTR yra svarbus molekulinis ryšys tarp cirkadinio laikrodžio ir metabolinės sveikatos“, - sako daktaras Akassoglou, kuris taip pat yra Kalifornijos universiteto San Fransiske (UCSF) neurologijos profesorius. „Gladstone“ yra susijęs. Iš pradžių manyta, kad p75NTR yra aktyvus tik nervų sistemoje, tačiau vėlesniais tyrimais nustatyta, kad jis aktyvus daugelio tipų ląstelėms visame kūne, rodo, kad jis veikia labai įvairias biologines funkcijas.
Praėjusiais metais „Gladstone“ tyrėjai atrado, kad p75NTR yra kepenų ir riebalų ląstelėse ir reguliuoja svarbaus metabolizmo proceso gliukozės kiekį kraujyje. Kadangi šie rezultatai atskleidė ryšį tarp p75NTR ir metabolizmo, tyrimų grupė iš pradžių išbandė Petri lėkštelę, o vėliau - gyvūnų modelius, jei taip pat buvo ryšys tarp p75NTR ir cirkadinio laikrodžio.
Komanda sutelkė dėmesį į du genus, vadinamus „Clock“ ir „Bmal1“, vadinamus „cirkadiniais reguliuojančiais genais“, kurie, kaip ir kiti panašūs į juos, randami visame kūne, o jų veikla kontroliuoja cirkadinį laikrodį. Tyrėjai norėjo išsiaiškinti, ar yra ryšys tarp šių cirkadinių genų ir p75NTR.
„Mūsų pradiniai eksperimentai atskleidė tokį ryšį“, - prisimena Gladstone'o doktorantas Bernatas Baeza-Raja, pagrindinis straipsnio autorius. „Atskirose ląstelėse mes matėme, kad p75NTR gamybą kontroliuoja laikrodis ir Bmal1, kurie jungiasi tiesiogiai prie geno, kuris koduoja p75NTR ir pradeda baltymo gamybą“, - priduria jis.
Bet turbūt svarbesnis nei p75NTR gamybos būdas buvo tada. Komanda nustatė, kad p75NTR, kaip ir patys cirkadinio laikrodžio genai, gamyba svyruoja per 24 valandas trunkantį sinchronizacijos su natūraliu ląstelių cirkadiniu ritmu ciklą - išvados patvirtino eksperimentus su pelių modeliais.
Ir kai komanda genetiškai modifikavo pelių grupę taip, kad joms trūko cirkadinio laikrodžio genų, visa kita buvo nesuderinta. Buvo nutrauktas p75NTR cirkadinis svyravimas ir sumažėjo p75NTR lygis.
Tačiau tyrėjai sako, kad labiausiai sužavėjo, kaip tada, kai p75NTR lygio kritimas paveikė įvairiausias cirkadinių laikrodžių sistemas. Tiksliau, sutriko reguliarūs kitų cirkadinių genų virpesiai smegenyse ir kepenyse, taip pat genai, žinomi kaip reguliuojantys gliukozės ir lipidų apykaitą.
"Išvada, kad p75NTR praradimas veikia cirkadines ir metabolines sistemas, yra tvirtas įrodymas, kad šis baltymas yra glaudžiai susijęs su abiem", - teigė Gyvosios gamtos mokslų instituto direktorius Alanas Saltielis, kuris taip pat yra universiteto profesorius. Mičiganas ir tyrime nedalyvavo. "Bus įdomu pamatyti, kokias kitas įžvalgas dr. Akassoglou ir jos komanda atras toliau tirdami p75NTR vaidmenį cirkadiniuose laikrodžiuose ir metabolinę funkciją."
"Nors šie rezultatai atskleidžia, kad p75NTR yra svarbus ryšys tarp cirkadinių laikrodžių ir metabolizmo, sistema yra sudėtinga ir veikiausiai yra kitų veiksnių, - sakė Akassoglou. - Šiuo metu mes dirbame siekdami nustatyti ryšį tarp cirkadinio laikrodžio, medžiagų apykaitą ir imuninę sistemą, todėl vieną dieną galėtume sukurti terapiją, skirtą gydyti ligas, kurias paveikė cirkadinio laikrodžio sutrikimas, kuris apima ne tik nutukimą ir diabetą, bet ir galimai išsėtinę sklerozę bei net Alzheimerio ligą “.
Šaltinis:
Žymės:
Kitoks Regeneracija Žodynas
Naujausiame „Neuroscience“ žurnalo numeryje „Gladstone“ tyrėja Katerina Akassoglou ir jos komanda gyvūnų modeliuose atskleidė, kaip p75 neurotrofinų (p75NTR) baltymų receptorių gamyba bėgant laikui svyruoja su natūraliu kūno cirkadiniu laikrodžiu ir kaip šie ritminiai virpesiai padeda sureguliuoti gyvybines medžiagų apykaitos funkcijas.
Šis atradimas pabrėžia plačią p75NTR svarbą, pateikdamas idėją, kaip paros laikrodis padeda palaikyti bendrą organizmo metabolinę sveikatą. Beveik visi planetos organizmai, nuo bakterijų iki žmonių, turi cirkadinį laikrodį - biologinį laiko nustatymo mechanizmą, kuris svyruoja maždaug per 24 valandas ir yra suderinamas su dienos ir nakties ciklu.
Šiam laikrodžiui turi įtakos šviesos ritmai, temperatūra ir maisto prieinamumas, ir įdomu, kad naujausi tyrimai taip pat nustatė ryšį tarp cirkadinio laikrodžio ir metabolizmo. „Svarbioms medžiagų apykaitos funkcijoms didelę įtaką daro ir dieniniai laikrodžiai, todėl tokia veikla, kaip darbas nakties pamainoje, gali sukelti laikrodžio nesuderinamumą su rizika, padidėjus medžiagų apykaitos ir autoimuninėms ligoms, tokioms kaip nutukimas, tipo diabetas. 2, vėžys ir išsėtinė sklerozė “, - aiškina Akassoglou.
„Šiame tyrime mes nustatėme, kad p75NTR yra svarbus molekulinis ryšys tarp cirkadinio laikrodžio ir metabolinės sveikatos“, - sako daktaras Akassoglou, kuris taip pat yra Kalifornijos universiteto San Fransiske (UCSF) neurologijos profesorius. „Gladstone“ yra susijęs. Iš pradžių manyta, kad p75NTR yra aktyvus tik nervų sistemoje, tačiau vėlesniais tyrimais nustatyta, kad jis aktyvus daugelio tipų ląstelėms visame kūne, rodo, kad jis veikia labai įvairias biologines funkcijas.
Praėjusiais metais „Gladstone“ tyrėjai atrado, kad p75NTR yra kepenų ir riebalų ląstelėse ir reguliuoja svarbaus metabolizmo proceso gliukozės kiekį kraujyje. Kadangi šie rezultatai atskleidė ryšį tarp p75NTR ir metabolizmo, tyrimų grupė iš pradžių išbandė Petri lėkštelę, o vėliau - gyvūnų modelius, jei taip pat buvo ryšys tarp p75NTR ir cirkadinio laikrodžio.
Komanda sutelkė dėmesį į du genus, vadinamus „Clock“ ir „Bmal1“, vadinamus „cirkadiniais reguliuojančiais genais“, kurie, kaip ir kiti panašūs į juos, randami visame kūne, o jų veikla kontroliuoja cirkadinį laikrodį. Tyrėjai norėjo išsiaiškinti, ar yra ryšys tarp šių cirkadinių genų ir p75NTR.
„Mūsų pradiniai eksperimentai atskleidė tokį ryšį“, - prisimena Gladstone'o doktorantas Bernatas Baeza-Raja, pagrindinis straipsnio autorius. „Atskirose ląstelėse mes matėme, kad p75NTR gamybą kontroliuoja laikrodis ir Bmal1, kurie jungiasi tiesiogiai prie geno, kuris koduoja p75NTR ir pradeda baltymo gamybą“, - priduria jis.
Bet turbūt svarbesnis nei p75NTR gamybos būdas buvo tada. Komanda nustatė, kad p75NTR, kaip ir patys cirkadinio laikrodžio genai, gamyba svyruoja per 24 valandas trunkantį sinchronizacijos su natūraliu ląstelių cirkadiniu ritmu ciklą - išvados patvirtino eksperimentus su pelių modeliais.
Ir kai komanda genetiškai modifikavo pelių grupę taip, kad joms trūko cirkadinio laikrodžio genų, visa kita buvo nesuderinta. Buvo nutrauktas p75NTR cirkadinis svyravimas ir sumažėjo p75NTR lygis.
Tačiau tyrėjai sako, kad labiausiai sužavėjo, kaip tada, kai p75NTR lygio kritimas paveikė įvairiausias cirkadinių laikrodžių sistemas. Tiksliau, sutriko reguliarūs kitų cirkadinių genų virpesiai smegenyse ir kepenyse, taip pat genai, žinomi kaip reguliuojantys gliukozės ir lipidų apykaitą.
"Išvada, kad p75NTR praradimas veikia cirkadines ir metabolines sistemas, yra tvirtas įrodymas, kad šis baltymas yra glaudžiai susijęs su abiem", - teigė Gyvosios gamtos mokslų instituto direktorius Alanas Saltielis, kuris taip pat yra universiteto profesorius. Mičiganas ir tyrime nedalyvavo. "Bus įdomu pamatyti, kokias kitas įžvalgas dr. Akassoglou ir jos komanda atras toliau tirdami p75NTR vaidmenį cirkadiniuose laikrodžiuose ir metabolinę funkciją."
"Nors šie rezultatai atskleidžia, kad p75NTR yra svarbus ryšys tarp cirkadinių laikrodžių ir metabolizmo, sistema yra sudėtinga ir veikiausiai yra kitų veiksnių, - sakė Akassoglou. - Šiuo metu mes dirbame siekdami nustatyti ryšį tarp cirkadinio laikrodžio, medžiagų apykaitą ir imuninę sistemą, todėl vieną dieną galėtume sukurti terapiją, skirtą gydyti ligas, kurias paveikė cirkadinio laikrodžio sutrikimas, kuris apima ne tik nutukimą ir diabetą, bet ir galimai išsėtinę sklerozę bei net Alzheimerio ligą “.
Šaltinis:
