Cerca Colesterolo geni assorbimento Narrows a due regioni cromosomiche

Marzo 20, 2016 Admin Salute 0 5
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Due persone mangiano lo stesso uovo, formaggio e prosciutto muffin per la colazione, ma si assorbe molto più colesterolo nel proprio sangue rispetto agli altri. Perché?

La risposta, e tutte le sue implicazioni per la lotta contro la malattia di cuore, rimane ostinatamente nascosta all'interno del nostro DNA. Negli ultimi studi genetici sui topi di laboratorio, tuttavia, i ricercatori della Rockefeller University hanno cominciato a chiudersi in geni colpevole.

"Per determinare la base genetica dietro l'osservazione che alcune persone assorbono il 25 per cento del colesterolo dalla loro dieta, mentre altri assorbono fino al 75 per cento, speriamo di sviluppare nuovi trattamenti per proteggere quest'ultimo gruppo," dice il co-autore anziano gennaio L . Breslow, MD, capo del Laboratorio di The Rockefeller University of Biochemical Genetics e Metabolismo ed ex presidente nazionale della American Heart Association.




I ricercatori sperano che l'identificazione di geni che regolano l'assorbimento del colesterolo nei topi li condurrà alla posizione dei geni simili negli esseri umani - e, infine, allo sviluppo di farmaci che riducono l'assorbimento del colesterolo e specificamente proteggono contro la malattia coronarica, la causa numero uno di morte negli Stati Uniti.

Nel 10 dicembre questione dei Proceedings of National Academy of Sciences (pubblicato online 22 novembre), gli scienziati Rockefeller segnalano l'uso di mouse "linkage mappatura genetica" la tecnologia per ridurre la posizione dei geni responsabili della regolazione dell'assorbimento di impianti molecole grasse chiamate "steroli vegetali" - marcatori di assorbimento del colesterolo - a due distinte regioni sul cromosoma 2 e 14.

Mentre la posizione esatta dei geni non è stata dedotta, i risultati indicano che i ricercatori hanno infatti scoperto la loro vicinanza generale: uno dei siti putativi ha un incredibilmente alta probabilità - un miliardo di uno - di trasportare i geni sospettati.

"Siamo entusiasti perché la nostra analisi dei dati mostra che i geni di assorbimento del colesterolo sono molto probabilmente nascosti in cromosoma 14", dice Efraim Sehayek, MD, primo autore e ricercatore principale dello studio e uno studioso clinico al Rockefeller.

"Ora che sappiamo dove guardare, possiamo usare una varietà di tecniche per scoprire la loro identità."

Colesterolo: il bene e il male

Il colesterolo è una molecola sostanzialmente grassa presente nel sangue e in tutte le cellule del corpo. Ma, quando troppo di esso galleggia tutto il sangue, questa sostanza cerosa può ostruire le arterie che alimentano il cuore e il cervello, in ultima analisi, che porta a malattie cardiache e ictus. I fattori che determinano un aumento del livello di colesterolo nel sangue sono acidi grassi saturi e acidi grassi trans, comuni a carni rosse, latticini e margarina - così come colesterolo alimentare si, presenti nelle carni, uova, formaggi e altri prodotti di origine animale .

Ma, mentre gli scienziati conoscono molto circa il ruolo del colesterolo nelle malattie cardiache, hanno poco a capire come il corpo assorbe il colesterolo dai cibi.

Ecco perché Sehayek e colleghi hanno cercato di scoprire i geni che regolano l'assorbimento del colesterolo nei topi. Ma per fare questo, avevano bisogno di misurare direttamente la quantità di colesterolo dietetico assorbito nel sangue dei topi - un'attività confusi dalla presenza di colesterolo non dietetico nel sangue. Il colesterolo è disponibile in due forme: la dieta, che proviene da alimenti; e non alimentare, che è composto dal corpo. La loro soluzione era quella di rivolgersi a piante.

Le piante possiedono molecole di colesterolo simili chiamati steroli vegetali, che le persone assorbono anche dal cibo. Ma a differenza di colesterolo, steroli vegetali non sono prodotti dal corpo e quindi i loro livelli plasmatici riflettono direttamente l'assorbimento alimentare. Inoltre, studi precedenti hanno identificato una rara malattia genetica, la beta-sitosterolemia, in cui le persone assorbono steroli colesterolo e vegetali troppo dal cibo e di conseguenza sviluppare malattie cardiache in giovane età. Per queste ed altre ragioni, Sehayek ha scelto di utilizzare i livelli di steroli vegetali plasma come un marcatore di assorbimento del colesterolo.

Allevamento topi in cerca di geni

Poi venne la parte difficile: analisi di linkage genetico. In questa tecnica gene caccia, ricercatori incrociano centinaia di topi nel tentativo di collegare un tratto osservato per i geni che provocano. Un esperimento può richiedere anni e solo qualche volta provoca la scoperta di nuovi geni.

Il primo passo è di accoppiare due ceppi di topi di laboratorio che possiedono varietà opposte di un tratto di interesse. Sehayek e colleghi hanno cominciato accoppiando un ceppo di topi hanno scoperto di avere bassi livelli di steroli vegetali al plasma con un altro ceppo che possiede livelli di steroli vegetali alta plasma. Dopo, incrociati progenie di questo accoppiamento tenendo traccia dei livelli di steroli vegetali plasma di ciascun animale neonato nonché loro DNA make-up; per ogni 10 milioni di unità di coppie di basi o giù di lì di DNA, hanno chiesto se il DNA origine dal genitore con alto o basso livello di steroli vegetali.

Tracciando l'origine del DNA in questo modo centinaia di volte attraverso l'intero genoma, i ricercatori sono stati in grado di collegare i livelli plasmatici di steroli vegetali in topi per due zone distinte di DNA che devono controllare questi livelli. In altre parole, hanno mappato la localizzazione dei geni steroli vegetali a regioni, o loci, sui cromosomi 2 e 14. "La nostra analisi dei dati mostra un segnale molto forte al cromosoma 14", dice Sehayek. "Questo significa che i geni di assorbimento di steroli sono sicuramente da qualche parte in questa regione."

Con i loro geni sulla mappa del DNA, i ricercatori ora intendono applicare strumenti sia genetici e molecolari per la caccia ai loro posizione esatta.

Nel frattempo, i loro risultati hanno già applicazioni per studi umani. Diversi ricercatori del laboratorio di Breslow, insieme con i ricercatori Rockefeller Jeffrey M. Friedman, MD, Ph.D., e Markus Stoffel, MD, Ph.D., sono coinvolti in studi in corso della popolazione dell'isola di Kosrae, situato 5400 miglia al largo Los Angeles in Micronesia.

I Kosraeans possesso di un alto grado la collezione di problemi di salute noti come "Sindrome X", tra cui l'obesità, il diabete, pressione alta e colesterolo alto, inoltre, la maggior parte dei Kosreans può risalire la loro eredità di una popolazione relativamente piccola "fondatore". Così, studiando i modelli di ereditarietà genetica di questo gruppo di isolani in un modo simile a studi di linkage genetico nei topi, i ricercatori sperano di identificare i geni alla base disturbi Sindrome X.

Le regioni di assorbimento steroli vegetali recentemente identificati nel topo ora guideranno alla ricerca di loci DNA candidato nella popolazione Kosrae.

"Applicando i nostri risultati nei topi per studi umani, si può effettivamente ottenere indizi per la nostra caccia per topi geni", dice Sehayek. "E 'un avanti e indietro di processo tra gli esseri umani e topi, che si spera porterà alla scoperta di nuovi geni di assorbimento del colesterolo umani."

Altri autori di questo studio comprendono Elizabeth M. Duncan e Jennie G. Ono presso la Rockefeller University; Deiter Lutjohann e Klaus von Bergmann presso l'Università di Bonn, in Germania; Ashok K. Batta e Gerald Salem al Veterans Affairs Medical Center, East Orange, NJ

Fondata da John D. Rockefeller nel 1901, The Rockefeller University è stata la prima università di ricerca biomedica di questa nazione. Oggi è di fama internazionale per la ricerca e l'istruzione laureati nelle scienze biomediche, la chimica, la bioinformatica e la fisica. Un totale di 21 scienziati associati con l'università hanno ricevuto il Premio Nobel per la medicina e la fisiologia o la chimica, 16 scienziati Rockefeller hanno ricevuto Lasker Awards, sono stati chiamati MacArthur Fellows e 11 hanno raccolto l'Medica Nazionale della Scienza. Più di un terzo della facoltà corrente vengono eletti i membri della National Academy of Sciences.

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