V poslednom čísle časopisu Neurovedy vedkyňa Gladstone Katerina Akassoglou a jej tím odhalili na zvieracích modeloch, ako produkcia proteínového receptora neurotrofínu p75 (p75NTR) v priebehu času osciluje s prirodzenými cirkadiánnymi hodinami tela a ako tieto rytmické oscilácie pomáhajú regulovať vitálne metabolické funkcie.
Tento objav zdôrazňuje všeobecný význam p75NTR a ponúka predstavu o tom, ako cirkadiánne hodiny pomáhajú udržiavať celkové metabolické zdravie tela. Prakticky všetky organizmy na planéte, od baktérií po človeka, majú cirkadiánne hodiny, biologický mechanizmus časovania, ktorý kmitá s obdobím približne 24 hodín a koordinuje sa s denným a nočným cyklom.
Tieto hodiny sú ovplyvňované rytmami svetla, teploty a dostupnosti potravy a je zaujímavé, že nedávne štúdie tiež zistili vzťah medzi cirkadiánnymi hodinami a metabolizmom. „Dôležité metabolické funkcie sú do značnej miery ovplyvňované cirkadiánnymi hodinami, takže činnosti, ako je práca na nočnú smenu, môžu spôsobiť nedostatočné prispôsobenie času riziku, so zvýšením metabolických a autoimunitných chorôb, ako je obezita, diabetes typu 2, rakovina a roztrúsená skleróza, “vysvetľuje Akassoglou.
„V tejto štúdii sme identifikovali p75NTR ako dôležité molekulárne spojenie medzi cirkadiánnymi hodinami a metabolickým zdravím, “ hovorí Dr. Akassoglou, ktorý je tiež profesorom neurológie na Kalifornskej univerzite v San Franciscu (UCSF), s Gladstone je pridružený. Pôvodne sa predpokladalo, že p75NTR je aktívny iba v nervovom systéme, ale nasledujúce štúdie zistili, že je aktívny v mnohých typoch buniek v tele, čo naznačuje, že ovplyvňuje širokú škálu biologických funkcií.
Minulý rok vedci v Gladstone objavili, že p75NTR je prítomný v pečeňových a tukových bunkách a reguluje hladinu glukózy v krvi dôležitého metabolického procesu. Pretože tieto výsledky objavujú vzťah medzi p75NTR a metabolizmom, výskumný tím testoval najprv na Petriho miske a potom na zvieracích modeloch, či existuje aj vzťah medzi p75NTR a cirkadiánnymi hodinami.
Tím sa sústredil na dva gény s názvom Hodiny a Bmal1, ktoré sa nazývajú „cirkadiánne regulačné gény“, ktoré sa podobne ako iné podobné gény nachádzajú v tele a ich činnosť riadi cirkadiánne hodiny. Vedci chceli zistiť, či existuje súvislosť medzi týmito cirkadiánnymi génmi a p75NTR.
„Naše počiatočné experimenty odhalili také spojenie, “ pripomína postdoktorský vedec Gladstone Bernat Baeza-Raja, hlavný autor článku. „V jednotlivých bunkách sme videli, že produkcia p75NTR bola riadená hodinami a Bmal1, ktoré sa viažu priamo na gén, ktorý kóduje p75NTR, a začínajú produkovať proteín, “ dodáva.
Ale možno dôležitejšie ako spôsob výroby p75NTR bol čas. Tím zistil, že produkcia p75NTR, podobne ako samotné cirkadiánne gény hodín, osciluje v 24-hodinovom cykle synchronizácie s prirodzeným cirkadiánnym rytmom buniek, čo sú zistenia, ktoré podporujú experimenty na myšacích modeloch.
A keď tím geneticky modifikoval skupinu myší tak, že im chýbali gény cirkadiánnych hodín, všetko ostatné nebolo synchronizované. Cirkadiánna oscilácia produkcie p75NTR bola prerušená a hladiny p75NTR klesli.
Vedci však tvrdia, že najviac fascinujúce bolo, ako pokles hladín p75NTR ovplyvnil širokú škálu cirkadiánnych hodinových systémov. Konkrétne, pravidelné oscilácie ďalších cirkadiánnych génov v mozgu a pečeni utrpeli poruchy, ako aj gény, o ktorých je známe, že regulujú metabolizmus glukózy a lipidov.
„Zistenie, že strata p75NTR ovplyvňuje cirkadiánny a metabolický systém, je silným dôkazom toho, že tento proteín je úzko spojený s oboma, “ uviedol riaditeľ Inštitútu vied o vede Alan Saltiel, ktorý je tiež profesorom na University of Michigan a nezúčastnili sa na štúdii. „Bude zaujímavé zistiť, aké ďalšie poznatky zistí Dr. Akassoglou a jej tím, keď budú naďalej skúmať úlohu p75NTR v cirkadiánnych hodinách a metabolickej funkcii.“
„Hoci tieto výsledky ukazujú, že p75NTR je dôležitým spojením medzi cirkadiánnymi hodinami a metabolizmom, systém je zložitý a pri hre sú pravdepodobne aj ďalšie faktory, “ povedal Akassoglou. „Momentálne pracujeme na identifikácii vzťahu medzi cirkadiánnymi hodinami, metabolizmus a imunitný systém, takže jedného dňa by sme mohli vyvinúť terapie na liečenie chorôb ovplyvnených prerušením cirkadiánnych hodín, ktoré zahŕňajú nielen obezitu a cukrovku, ale aj potenciálne roztrúsenú sklerózu a dokonca aj Alzheimerovu chorobu. ““
Zdroj: www.DiarioSalud.net
