Biosensore per misura dello stress nelle cellule

Maggio 4, 2016 Admin Salute 0 3
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Composti ossigenati reattivi, compresi i ben noti "radicali liberi", hanno un effetto di ossidazione e, in tal modo, danneggiano le cellule. Tuttavia, a livelli bassi, ma anche regolano i processi vitali principali. Gli scienziati del Cancer Research Center tedesco hanno sviluppato un sistema di misura biologica altamente sensibile per determinare lo stato di ossidazione delle cellule viventi in tempo reale.

Cancro, disturbi del sistema nervoso, come il morbo di Parkinson, disturbi cardiovascolari e la vecchiaia hanno una cosa in comune: entrambi nel tessuto afflitto e in cellule di invecchiamento, gli scienziati hanno osservato cambiamenti ossidativi in ​​biomolecole importanti. Questi sono causati da molecole di ossigeno reattive, compresi i noti "radicali liberi" che si formano come sottoprodotto della respirazione cellulare e proteine ​​cellulari attacco, acidi nucleici e grassi.

Oggi, molecole di ossigeno reattive non sono più considerati in generale come colpevoli, dal momento che è risultato che essi sono anche coinvolti nella regolazione importanti processi vitali come la crescita e la morte cellulare. Il giusto equilibrio tra ossidazione e la reazione inversa, riduzione, fa la differenza tra salute e malattia. "Stress ossidativo" si verifica quando questo equilibrio si sposta verso processi di ossidazione promozione.




Finora, è stato quasi impossibile per gli scienziati di misurare il livello di ossidazione e, pertanto, lo stato di stress delle cellule viventi. Questo sarà ora possibile grazie ad un biomarcatore molto sensibile presentato sulla rivista Nature Methods dal Dr. Tobias Dick e collaboratori del Cancer Research Center tedesco, in collaborazione con i colleghi dell'Università di Heidelberg.

Il biosensore misura specificamente lo stato di ossidazione del glutatione. Questo è un importante molecola di protezione che cattura una gran parte delle molecole di ossigeno reattive all'interno di una cella per ossidazione. Se più di glutatione di una cellula è presente in uno stato ossidato, questo è un indicatore importante di ossidazione complessivo della cella. I ricercatori dotati celle di prova con una proteina fluorescente che reagisce alle variazioni nel livello di ossidazione rilasciando segnali luminosi. Dal momento che la proteina fluorescente da solo non è abbastanza sensibile, è stato accoppiato con un enzima chiamato glutaredossina. Questo enzima "misure" lo stato di ossidazione del glutatione e trasmette il valore alla proteina fluorescente.

Il biosensore sollecitazioni sviluppato da Dick e colleghi misura le piccole variazioni nello stato di ossidazione del glutatione senza distruggere la cellula. Ancora più rilevante, tuttavia, è la sua risoluzione temporale preciso, come spiega Tobias Dick:. "Al fine di misurare le variazioni a breve termine di stato di ossidazione, i sistemi devono reagire immediatamente e in modo dinamico Questo è garantito con il nostro biosensore, che funziona fino a la scala di secondi. " Il sistema di misura permette ai ricercatori di determinare quelle variazioni a breve termine che si verificano quando i composti reattivi dell'ossigeno sono rilasciati come molecole di segnalazione. Tuttavia, il biosensore è ugualmente adatto per uso nella ricerca farmaceutica, per esempio, per determinare l'effetto di nuove sostanze o costituenti alimentari vegetali sui processi ossidativi e quindi sullo stato di stress delle cellule.

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