Scoperta Chiarisce Ruolo del Peptide In Orologio biologico

Giugno 16, 2016 Admin Salute 0 2
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Un biologo presso la Washington University di St. Louis sta dando il trattamento VIP a topi di laboratorio, nella speranza di svelare più indizi circa il nostro orologio biologico.

VIP non è "persona molto importante", ma polipeptide intestinale vasoattivo (VIP), un neuropeptide presente originariamente nell'intestino, che è fatta anche da un gruppo specializzato di neuroni nel cervello.

Erik Herzog, Ph.D., Washington University assistente professore di Biologia in Arts & Sciences, ha scoperto che il VIP è necessario per l'orologio biologico del cervello per coordinare ritmi quotidiani nel comportamento e fisiologia. I neuroni l'orologio biologico, una zona chiamata nucleo soprachiasmatico (SCN), tenere il tempo di 24 ore e sono normalmente sincronizzati come una banda ben oliata venuta in campo a metà tempo. Herzog e studente laureato, Sara Aton, hanno scoperto che i topi privi del gene che rende VIP o manca la molecola recettore per VIP soffrono interno de-la sincronia. Quando hanno registrato l'attività elettrica dei neuroni SCN da questi topi, hanno scoperto che molti avevano perso il loro ritmo, mentre altri sono il ciclismo, ma in grado di sincronizzare tra loro.




Ma quando Herzog e Aton aggiunto VIP alle cellule topi, la sincronicità è stato restaurato, mostrando che le cellule coppie VIP pacemaker e unità ritmi nelle cellule slave.

"VIP tra i neuroni SCN è come un elastico tra i pendoli di due pendole, contribuendo a sincronizzare il loro tempistica. Alcuni ricercatori hanno proposto che battendo VIP o il recettore per l'orologio si è fermato", ha detto Herzog. "Abbiamo scoperto che l'orologio biologico è ancora in funzione, ma la sua sincronia interna è scoordinata. Questo fa sì che i modelli irregolari di sonno e di veglia, per esempio."

Lo studio è stato pubblicato on-line su Nature Neuroscience, il 6 marzo 2005. Il lavoro di Herzog è finanziato dal National Institutes of Health.

"In un programma di chiaro-scuro, questi topi sembrava normale, ma non appena si lasciano fuori le luci, rivelano la loro de-sincronia interna", ha detto. "I topi hanno mostrato ritmi multipli, alzarsi sia sempre prima e sempre più tardi nei giorni successivi in ​​modo che i loro modelli di attività quotidiane sono state spaccarsi."

Herzog e Aton registrato l'attività dei neuroni del SCN utilizzando una matrice multielettrodico con 60 elettrodi su cui hanno posto le cellule SCN, un "orologio in un piatto." Questo ha permesso loro di registrare i dati da molte celle per molti giorni.

"Abbiamo trovato che i mutanti VIP, infatti, possono generare ritmi circadiani, ma i neuroni non possono sincronizzare tra loro," Herzog detto. "Abbiamo dimostrato che siamo riusciti a ristabilire i ritmi ai neuroni aritmici e la sincronia al SCN fornendo VIP una volta al giorno."

Il SCN è una parte dell'ipotalamo che possono essere trovati sul fondo del cervello appena sopra il tetto della bocca dove i nervi ottici attraversano. Ci sono circa 10.000 neuroni in questo nucleo su entrambi i lati del cervello. Il meccanismo di cronometraggio in queste cellule dipende cicli giornalieri di attività dei geni.

Herzog ha trovato nel suo ultimo studio che la percentuale di cellule ritmiche nel mutante SCN era molto basso, e crede che questi neuroni ritmiche sono pacemaker circadiano specializzati.

"Abbiamo il sospetto che almeno alcuni dei ritmi rendendo le cellule del SCN sono cellule VIP, e una delle cose che cercheremo di fare dopo è confermarlo. Ci sarà anche cercare di capire meglio come VIP sincronizza pacemaker", ha detto .

È sorprendente che il processo è regolato da un peptide, di solito un agente segnalazione lenta, piuttosto che un neurotrasmettitore, associato rapidi, Herzog detto.

"Stiamo cercando di capire i meccanismi di come il sistema sincronizza e dei sistemi di messaggistica secondari come bene", ha detto Herzog. "Ci stiamo avvicinando al cuore e l'anima di ritmicità circadiana dal disaccoppiamento della (biologico) di clock."

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