Neljapäev, 20. juuni 2013.-Gladstone'i instituutide (San Francisco, California) (USA) teadlased on avastanud, kuidas oluline valk on keha ööpäevase kella või bioloogilise rütmi otsesel käsul, kuidas see reguleerib ööpäevaseid põhiprotsesse ja kuidas muuta selle normaalne funktsioon võib põhjustada selle kriitilise süsteemi sünkroonimise.
Ajakirja Journal of Neuroscience viimases numbris paljastasid Gladstone'i teadlane Katerina Akassoglou ja tema meeskond loommudelites, kuidas p75 neurotropiini (p75NTR) valgu retseptori tootmine võngub aja jooksul keha loomuliku ööpäevase kella ja kuidas need rütmilised võnkumised aitavad reguleerida olulisi metaboolseid funktsioone.
See avastus rõhutab p75NTR laialdast tähtsust, pakkudes aimu, kuidas ööpäevane kell aitab säilitada keha üldist metaboolset tervist. Praktiliselt kõigil planeedi organismidel, alates bakteritest kuni inimesteni, on ööpäevaringne kell - bioloogiline ajastusmehhanism, mis võngub umbes 24-tunnise perioodiga ja on kooskõlas päeva- ja öötsükliga.
Seda kella mõjutavad valguse rütmid, temperatuur ja toidu kättesaadavus ning huvitaval kombel on hiljutised uuringud leidnud seose ööpäevase kella ja ainevahetuse vahel. "Olulisi metaboolseid funktsioone mõjutavad suuresti ka ööpäevased kellad, nii et sellised tegevused nagu töö öövahetusel võivad põhjustada kella riskide vastavusse viimist, metaboolsete ja autoimmuunhaiguste, näiteks rasvumise, tüüpi diabeedi sagenemisega 2, vähk ja sclerosis multiplex, "selgitab Akassoglou.
"Selles uuringus oleme tuvastanud, et p75NTR on oluline molekulaarne lüli ööpäevase kella ja metaboolse tervise vahel, " ütleb dr Akassoglou, kes on ka San Francisco California ülikooli (UCSF) neuroloogiaprofessor koos Gladstone on seotud. Algselt arvati, et p75NTR on aktiivne ainult närvisüsteemis, kuid hilisemates uuringutes on leitud, et see on aktiivne mitut tüüpi rakkudes kogu kehas, mis viitab sellele, et see mõjutab mitmesuguseid bioloogilisi funktsioone.
Eelmisel aastal avastasid Gladstone'i teadlased, et p75NTR on maksas ja rasvarakkudes ning reguleerib olulise metaboolse protsessi veresuhkru taset. Kuna need tulemused avastasid seose p75NTR ja metabolismi vahel, katsetas uurimisrühm esmalt Petri tassi ja seejärel loommudeleid, kas p75NTR ja ööpäevase kella vahel oli ka seos.
Meeskond keskendus kahele geenile, milleks on Clock ja Bmal1 ja mida nimetatakse „tsirkadiaanlikeks regulatsioonigeenideks“, mida, nagu ka teisi taolisi, leidub kogu kehas ja nende aktiivsus kontrollib ööpäevast kella. Teadlased soovisid teada, kas nende ööpäevaste geenide ja p75NTR vahel on seos.
"Meie esimesed katsed näitasid sellist seost, " meenutab Gladstone'i järeldoktor Bernat Baeza-Raja, artikli juhtiv autor. "Üksikutes rakkudes nägime, et p75NTR tootmist kontrollisid kell ja Bmal1, mis seostuvad otseselt p75NTR kodeeriva geeniga ja alustavad valgu tootmist, " lisab ta.
Kuid võib-olla olulisem kui see, kuidas p75NTR toodeti, oli millal. Töörühm leidis, et p75NTR tootmine, nagu ka ööpäevase kella geenid ise, võngub 24-tunnises sünkroniseerimistsüklis rakkude loomuliku ööpäevase rütmiga - leiud, mis toetasid katseid hiiremudelitega.
Ja kui meeskond geneetiliselt muutis hiirte rühma nii, et neil puudusid ööpäevase kella geenid, oli kõik muu sünkroonis. P75NTR tootmise tsirkadiaanne võnkumine katkes ja p75NTR tase langes.
Teadlaste sõnul oli aga kõige põnevam see, kuidas p75NTR taseme langus mõjutas siis paljusid erinevaid ööpäevaseid kellasüsteeme. Täpsemalt, häireid kannatasid teiste aju ja maksa ööpäevaste geenide regulaarsed võnked, samuti geenid, mis teadaolevalt reguleerivad glükoosi ja lipiidide metabolismi.
"Avastus, et p75NTR kaotamine mõjutab ööpäevaseid ja metaboolseid süsteeme, on kindel tõend selle kohta, et see valk on tihedalt seotud mõlemaga, " ütles bioteaduste instituudi direktor Alan Saltiel, kes on ka University of University professor Michiganis ja uuringus ei osalenud. "Huvitav on näha, milliseid muid teadmisi dr Akassoglou ja tema meeskond avastavad, kui nad jätkavad p75NTR rolli uurimist ööpäevaste kellade ja metaboolse funktsiooni osas."
"Kuigi need tulemused näitavad, et p75NTR on oluline seos ööpäevase kella ja metabolismi vahel, on süsteem keeruline ja mängul on ka muid tegureid, " ütles Akassoglou. "Praegu töötame selle nimel, et selgitada välja ööpäevase kella seos, ainevahetust ja immuunsussüsteemi, nii et ühel päeval võiksime välja töötada ravimeetodid haiguste raviks, mida mõjutab ööpäevase kella katkemine, mis hõlmab lisaks rasvumisele ja diabeedile ka potentsiaalselt hulgiskleroosi ja isegi Alzheimeri tõbe. "
Allikas:
Silte:
Uudised Tervis Väljaregistreerimisel
Ajakirja Journal of Neuroscience viimases numbris paljastasid Gladstone'i teadlane Katerina Akassoglou ja tema meeskond loommudelites, kuidas p75 neurotropiini (p75NTR) valgu retseptori tootmine võngub aja jooksul keha loomuliku ööpäevase kella ja kuidas need rütmilised võnkumised aitavad reguleerida olulisi metaboolseid funktsioone.
See avastus rõhutab p75NTR laialdast tähtsust, pakkudes aimu, kuidas ööpäevane kell aitab säilitada keha üldist metaboolset tervist. Praktiliselt kõigil planeedi organismidel, alates bakteritest kuni inimesteni, on ööpäevaringne kell - bioloogiline ajastusmehhanism, mis võngub umbes 24-tunnise perioodiga ja on kooskõlas päeva- ja öötsükliga.
Seda kella mõjutavad valguse rütmid, temperatuur ja toidu kättesaadavus ning huvitaval kombel on hiljutised uuringud leidnud seose ööpäevase kella ja ainevahetuse vahel. "Olulisi metaboolseid funktsioone mõjutavad suuresti ka ööpäevased kellad, nii et sellised tegevused nagu töö öövahetusel võivad põhjustada kella riskide vastavusse viimist, metaboolsete ja autoimmuunhaiguste, näiteks rasvumise, tüüpi diabeedi sagenemisega 2, vähk ja sclerosis multiplex, "selgitab Akassoglou.
"Selles uuringus oleme tuvastanud, et p75NTR on oluline molekulaarne lüli ööpäevase kella ja metaboolse tervise vahel, " ütleb dr Akassoglou, kes on ka San Francisco California ülikooli (UCSF) neuroloogiaprofessor koos Gladstone on seotud. Algselt arvati, et p75NTR on aktiivne ainult närvisüsteemis, kuid hilisemates uuringutes on leitud, et see on aktiivne mitut tüüpi rakkudes kogu kehas, mis viitab sellele, et see mõjutab mitmesuguseid bioloogilisi funktsioone.
Eelmisel aastal avastasid Gladstone'i teadlased, et p75NTR on maksas ja rasvarakkudes ning reguleerib olulise metaboolse protsessi veresuhkru taset. Kuna need tulemused avastasid seose p75NTR ja metabolismi vahel, katsetas uurimisrühm esmalt Petri tassi ja seejärel loommudeleid, kas p75NTR ja ööpäevase kella vahel oli ka seos.
Meeskond keskendus kahele geenile, milleks on Clock ja Bmal1 ja mida nimetatakse „tsirkadiaanlikeks regulatsioonigeenideks“, mida, nagu ka teisi taolisi, leidub kogu kehas ja nende aktiivsus kontrollib ööpäevast kella. Teadlased soovisid teada, kas nende ööpäevaste geenide ja p75NTR vahel on seos.
"Meie esimesed katsed näitasid sellist seost, " meenutab Gladstone'i järeldoktor Bernat Baeza-Raja, artikli juhtiv autor. "Üksikutes rakkudes nägime, et p75NTR tootmist kontrollisid kell ja Bmal1, mis seostuvad otseselt p75NTR kodeeriva geeniga ja alustavad valgu tootmist, " lisab ta.
Kuid võib-olla olulisem kui see, kuidas p75NTR toodeti, oli millal. Töörühm leidis, et p75NTR tootmine, nagu ka ööpäevase kella geenid ise, võngub 24-tunnises sünkroniseerimistsüklis rakkude loomuliku ööpäevase rütmiga - leiud, mis toetasid katseid hiiremudelitega.
Ja kui meeskond geneetiliselt muutis hiirte rühma nii, et neil puudusid ööpäevase kella geenid, oli kõik muu sünkroonis. P75NTR tootmise tsirkadiaanne võnkumine katkes ja p75NTR tase langes.
Teadlaste sõnul oli aga kõige põnevam see, kuidas p75NTR taseme langus mõjutas siis paljusid erinevaid ööpäevaseid kellasüsteeme. Täpsemalt, häireid kannatasid teiste aju ja maksa ööpäevaste geenide regulaarsed võnked, samuti geenid, mis teadaolevalt reguleerivad glükoosi ja lipiidide metabolismi.
"Avastus, et p75NTR kaotamine mõjutab ööpäevaseid ja metaboolseid süsteeme, on kindel tõend selle kohta, et see valk on tihedalt seotud mõlemaga, " ütles bioteaduste instituudi direktor Alan Saltiel, kes on ka University of University professor Michiganis ja uuringus ei osalenud. "Huvitav on näha, milliseid muid teadmisi dr Akassoglou ja tema meeskond avastavad, kui nad jätkavad p75NTR rolli uurimist ööpäevaste kellade ja metaboolse funktsiooni osas."
"Kuigi need tulemused näitavad, et p75NTR on oluline seos ööpäevase kella ja metabolismi vahel, on süsteem keeruline ja mängul on ka muid tegureid, " ütles Akassoglou. "Praegu töötame selle nimel, et selgitada välja ööpäevase kella seos, ainevahetust ja immuunsussüsteemi, nii et ühel päeval võiksime välja töötada ravimeetodid haiguste raviks, mida mõjutab ööpäevase kella katkemine, mis hõlmab lisaks rasvumisele ja diabeedile ka potentsiaalselt hulgiskleroosi ja isegi Alzheimeri tõbe. "
Allikas:
