I globuli rossi hanno una piccola ma efficace protezione - microRNA

Maggio 4, 2016 Admin Salute 0 0
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Ricercatori pediatrici hanno scoperto un nuovo percorso biologico in cui piccoli segmenti di RNA, chiamate microRNA, aiutano a proteggere i globuli rossi da lesioni provocate da sostanze chimiche chiamate radicali liberi. Il microRNA sembra avere solo un ruolo modesto quando i globuli rossi sperimentano condizioni normali, ma passi in azione quando le cellule sono minacciati da stress ossidativo.

Guidati da hematologist Mitchell Weiss, MD, Ph.D., dell'ospedale dei bambini di Philadelphia, lo studio descrive come un particolare microRNA fine-tunes attività genica agendo su di un percorso di segnalazione inaspettato.

Lo studio appare nel 1 agosto questione della rivista Genes & Development, in contemporanea con un analogo studio dei microRNA e globuli rossi da un team dell'Università del Texas guidati da Eric Olson, Ph.D. I due studi si rafforzano a vicenda, ha detto Weiss.




I microRNA sono molecole a singolo filamento di acido ribonucleico (RNA) in media solo 22 nucleotidi lungo. Gli scienziati stimano che esistono 500 a 1000 microRNA nel genoma umano. In primo luogo caratterizzato nei primi anni 1990, hanno ricevuto il loro nome attuale nel 2001. Negli ultimi dieci anni, gli scienziati hanno sempre riconosciuto che microRNA svolgono un ruolo cruciale nella regolazione dei geni, più tipicamente allegando a un pezzo di RNA messaggero e il blocco che venga tradotto in una proteina, ma molti dettagli restano da scoprire.

"Anche se microRNA influenzano la formazione e la funzione della maggior parte o tutti i tessuti, per la maggior parte microRNA, non conosciamo i loro precisi meccanismi d'azione", ha detto Weiss. "In questo caso, lo sapevamo già questo microRNA, chiamato miR-451, regola i globuli rossi in zebrafish e topi, e perché è altamente conservata nell'evoluzione, presumiamo opera nell'uomo come bene. Ma le sue ruoli funzionali erano poco conosciuti. "

Studiando come microRNA influenzano lo sviluppo dei globuli rossi, Weiss e colleghi miravano a capire come tale sviluppo va storto in anemia emolitica, in cui i globuli rossi sono distrutti in gran numero, o disturbi di produzione delle cellule del sangue anormale. L'attuale studio ha utilizzato topi knockout - animali bioengineered in cui il gene miR-451 è stato rimosso e non potrebbero funzionare.

Essi hanno scoperto che la prevenzione l'attività di miR-451 prodotto solo effetti modesti - lieve anemia nei topi - ma quando la squadra sottoposto i topi a stress ossidativo da loro la somministrazione di un farmaco che produce radicali liberi, i topi avevano profonda anemia. I radicali dell'ossigeno attaccato emoglobina, la molecola ferro trasportano nei globuli rossi.

"Questo è un tema comune in microRNA - spesso, essi non svolgono un ruolo centrale durante la formazione di tessuto o condizioni normali, ma hanno un forte effetto protettivo quando un organismo viene sottolineato," ha detto Weiss. "Nel corso del tempo evolutivo, i globuli rossi sono evoluti modi per proteggere se stessi, uno di questi modi è l'azione di microRNA."

La squadra di Weiss ha scoperto che miR-451, attraverso passaggi intermedi su un percorso di segnalazione, colpisce una proteina chiave, FOXO3. Come un fattore di trascrizione, FOXO3 regola centinaia di geni; in questo caso, FOXO3 stimola specifici geni che proteggono i globuli rossi da stress ossidativo. I topi knockout in questo studio, dopo aver perso la funzione del miR-451, hanno mostrato attività FOXO3 compromessa, e meno la capacità di proteggere i loro globuli rossi.

Il percorso normativo visto qui, Weiss ha aggiunto, potrebbe avere implicazioni mediche al di là dello sviluppo delle cellule del sangue. "Questo risultato non ha applicazioni cliniche immediate per i pazienti con malattie del sangue, ma mette in luce come microRNA affinare le funzioni fisiologiche in contesti diversi", ha detto Weiss. FOXO3 regola le funzioni antiossidanti in cellule del cuore e agisce anche come un soppressore del tumore, in modo da miR-451 può avere un ruolo importante nella protezione del cuore e nei tumori di combattimento. "Ulteriori studi potranno ampliare la nostra conoscenza di come questo microRNA potrebbe difendere il corpo contro la malattia", ha aggiunto.

Il National Institutes of Health, la Fondazione Roche per anemia ricerca e la March of Dimes Foundation fornito sovvenzioni per questo studio. Co-autori di Weiss inclusi Barry H. Zampa, MD, Ph.D., del Brigham and Women Hospital e della Harvard Medical School; Duonan Yu, Camila O. dos Santos, e molti altri colleghi dell'Ospedale dei Bambini di Philadelphia; e collaboratori da Northwestern University, Chicago; Mount Sinai School of Medicine, New York City; e il Amnis Corporation, Seattle.

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