Четвъртък, 20 юни 2013 г. - Изследователи от Gladstone Institutes, в Сан Франциско, Калифорния (Съединените щати), откриха как важен протеин е пряко разположен на циркадния часовник или биологичния ритъм на тялото, как той регулира основните циркадни процеси и как да промени нормалната му функция може да доведе до това, че тази критична система не е в синхрон.
В последния брой на Journal of Neuroscience, изследователката на Gladstone Катерина Акасоглу и нейният екип разкриват в животински модели как производството на протеиновия рецептор p75 невротрофин (p75NTR) се колебае във времето с естествения циркаден часовник на тялото и как тези ритмични трептения помагат за регулиране на жизненоважни метаболитни функции.
Това откритие подчертава широкото значение на p75NTR, предлагайки идея как циркадният часовник помага за поддържане на цялостното метаболитно здраве на организма. Почти всички организми на планетата, от бактерии до хора, имат циркаден часовник, биологичен механизъм за синхронизация, който се колебае с период от приблизително 24 часа и координира с цикъла на деня и нощта.
Този часовник е повлиян от ритмите на светлина, температура и наличност на храна и, което е интересно, последните проучвания също откриха връзка между циркадния часовник и метаболизма. „Важните метаболитни функции също са силно повлияни от циркадните часовници, така че дейности като работа на нощна смяна могат да причинят липса на изравняване на риска на часовника, с увеличаване на метаболитни и автоимунни заболявания, като затлъстяване, диабет тип 2, рак и множествена склероза “, обяснява Akassoglou.
„В това проучване ние идентифицирахме p75NTR като важна молекулна връзка между циркадния часовник и метаболитното здраве“, казва д-р Akassoglou, който е и професор по неврология в Калифорнийския университет, Сан Франциско (UCSF) Гладстоун е свързан. Първоначално се смяташе, че p75NTR е активен само в нервната система, но последващи изследвания установяват, че той е активен в много видове клетки в цялото тяло, което предполага, че влияе на голямо разнообразие от биологични функции.
Миналата година изследователите на Гладстоун откриха, че p75NTR присъства в черния дроб и мастните клетки и регулира нивата на кръвната захар на важен метаболитен процес. Тъй като тези резултати откриват връзка между p75NTR и метаболизма, изследователският екип тества, първо върху чаша на Петри, а след това върху животински модели, ако също има връзка между p75NTR и циркадния часовник.
Екипът се фокусира върху два гена, наречени Clock и Bmal1, наречени "циркадни регулаторни гени", които, подобно на други като тях, се намират в цялото тяло и тяхната активност контролира циркадния часовник. Изследователите искаха да проверят дали има връзка между тези циркадни гени и p75NTR.
„Първоначалните ни експерименти разкриха такава връзка“, спомня си докторантистът от Гладстоун Бернат Баеза-Раджа, водещ автор на статията. "В отделните клетки видяхме, че производството на p75NTR се контролира от часовник и Bmal1, които се свързват директно с гена, който кодира p75NTR и започват производството на протеина", добавя той.
Но може би по-важно от начина, по който е произведен p75NTR беше кога. Екипът откри, че производството на p75NTR, подобно на самите гени на циркадния часовник, се колебае в 24-часов цикъл на синхронизация с естествения циркаден ритъм на клетките, констатации, подкрепящи експериментите в миши модели.
И когато екипът генетично модифицира група мишки, така че им липсваха гените на циркадния часовник, всичко останало беше извън синхрон. Циркадното колебание на производството на p75NTR беше прекъснато и нивата на p75NTR спаднаха.
Въпреки това, това, което беше най-завладяващо, казват изследователите, е как спадът в нивата на p75NTR тогава се отрази на голямо разнообразие от циркадни часовникови системи. По-конкретно, редовните трептения на други циркадни гени в мозъка и черния дроб претърпяха нарушения, както и гените, за които е известно, че регулират глюкозата и липидния метаболизъм.
"Констатацията, че загубата на p75NTR засяга циркадните и метаболитните системи е силно доказателство, че този протеин е тясно свързан и с двете", казва директорът на Института за наука за живота Алън Салтиел, който също е професор в Университета на Мичиган и не участва в проучването. "Ще бъде интересно да видим какви други прозрения ще открият д-р Акасоглу и нейният екип, докато продължават да изследват ролята на p75NTR в циркадните часовници и метаболитната функция."
"Въпреки че тези резултати показват, че p75NTR е важна връзка между циркадните часовници и метаболизма, системата е сложна и вероятно има други фактори в играта, " каза Akassoglou. "В момента работим за установяване на връзката между циркадния часовник, метаболизма и имунната система, така че един ден бихме могли да разработим терапии за лечение на заболявания, повлияни от нарушаването на циркадния часовник, което включва не само затлъстяване и диабет, но и потенциално множествена склероза и дори болест на Алцхаймер. "
Източник:
Тагове:
Психология Секс Красота
В последния брой на Journal of Neuroscience, изследователката на Gladstone Катерина Акасоглу и нейният екип разкриват в животински модели как производството на протеиновия рецептор p75 невротрофин (p75NTR) се колебае във времето с естествения циркаден часовник на тялото и как тези ритмични трептения помагат за регулиране на жизненоважни метаболитни функции.
Това откритие подчертава широкото значение на p75NTR, предлагайки идея как циркадният часовник помага за поддържане на цялостното метаболитно здраве на организма. Почти всички организми на планетата, от бактерии до хора, имат циркаден часовник, биологичен механизъм за синхронизация, който се колебае с период от приблизително 24 часа и координира с цикъла на деня и нощта.
Този часовник е повлиян от ритмите на светлина, температура и наличност на храна и, което е интересно, последните проучвания също откриха връзка между циркадния часовник и метаболизма. „Важните метаболитни функции също са силно повлияни от циркадните часовници, така че дейности като работа на нощна смяна могат да причинят липса на изравняване на риска на часовника, с увеличаване на метаболитни и автоимунни заболявания, като затлъстяване, диабет тип 2, рак и множествена склероза “, обяснява Akassoglou.
„В това проучване ние идентифицирахме p75NTR като важна молекулна връзка между циркадния часовник и метаболитното здраве“, казва д-р Akassoglou, който е и професор по неврология в Калифорнийския университет, Сан Франциско (UCSF) Гладстоун е свързан. Първоначално се смяташе, че p75NTR е активен само в нервната система, но последващи изследвания установяват, че той е активен в много видове клетки в цялото тяло, което предполага, че влияе на голямо разнообразие от биологични функции.
Миналата година изследователите на Гладстоун откриха, че p75NTR присъства в черния дроб и мастните клетки и регулира нивата на кръвната захар на важен метаболитен процес. Тъй като тези резултати откриват връзка между p75NTR и метаболизма, изследователският екип тества, първо върху чаша на Петри, а след това върху животински модели, ако също има връзка между p75NTR и циркадния часовник.
Екипът се фокусира върху два гена, наречени Clock и Bmal1, наречени "циркадни регулаторни гени", които, подобно на други като тях, се намират в цялото тяло и тяхната активност контролира циркадния часовник. Изследователите искаха да проверят дали има връзка между тези циркадни гени и p75NTR.
„Първоначалните ни експерименти разкриха такава връзка“, спомня си докторантистът от Гладстоун Бернат Баеза-Раджа, водещ автор на статията. "В отделните клетки видяхме, че производството на p75NTR се контролира от часовник и Bmal1, които се свързват директно с гена, който кодира p75NTR и започват производството на протеина", добавя той.
Но може би по-важно от начина, по който е произведен p75NTR беше кога. Екипът откри, че производството на p75NTR, подобно на самите гени на циркадния часовник, се колебае в 24-часов цикъл на синхронизация с естествения циркаден ритъм на клетките, констатации, подкрепящи експериментите в миши модели.
И когато екипът генетично модифицира група мишки, така че им липсваха гените на циркадния часовник, всичко останало беше извън синхрон. Циркадното колебание на производството на p75NTR беше прекъснато и нивата на p75NTR спаднаха.
Въпреки това, това, което беше най-завладяващо, казват изследователите, е как спадът в нивата на p75NTR тогава се отрази на голямо разнообразие от циркадни часовникови системи. По-конкретно, редовните трептения на други циркадни гени в мозъка и черния дроб претърпяха нарушения, както и гените, за които е известно, че регулират глюкозата и липидния метаболизъм.
"Констатацията, че загубата на p75NTR засяга циркадните и метаболитните системи е силно доказателство, че този протеин е тясно свързан и с двете", казва директорът на Института за наука за живота Алън Салтиел, който също е професор в Университета на Мичиган и не участва в проучването. "Ще бъде интересно да видим какви други прозрения ще открият д-р Акасоглу и нейният екип, докато продължават да изследват ролята на p75NTR в циркадните часовници и метаболитната функция."
"Въпреки че тези резултати показват, че p75NTR е важна връзка между циркадните часовници и метаболизма, системата е сложна и вероятно има други фактори в играта, " каза Akassoglou. "В момента работим за установяване на връзката между циркадния часовник, метаболизма и имунната система, така че един ден бихме могли да разработим терапии за лечение на заболявания, повлияни от нарушаването на циркадния часовник, което включва не само затлъстяване и диабет, но и потенциално множествена склероза и дори болест на Алцхаймер. "
Източник:
