Ticchettio di 24 ore dell'orologio di corpo si trasforma Gears Of metabolismo e invecchiamento

Giugno 22, 2016 Admin Salute 0 1
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Tutti gli animali, compresi gli esseri umani, hanno una interna a 24 ore o ritmo circadiano che crea una oscillazione quotidiana della temperatura corporea, l'attività cerebrale, la produzione di ormoni e metabolismo. Studiare i topi, i ricercatori della Washington University School of Medicine in St. Louis e Northwestern University ha scoperto come il meccanismo dell'orologio circadiano biologico comunica con i processi che regolano l'invecchiamento e il metabolismo.

I loro risultati possono potenzialmente spiegare perché il declino del ritmo circadiano con l'età potrebbe contribuire a disturbi legati all'età, come la resistenza all'insulina e diabete di tipo 2.

"Il nostro studio stabilisce uno schema dettagliato che collega il metabolismo e l'invecchiamento al ritmo circadiano", dice uno degli autori principali, Shin-Ichiro Imai, MD, Ph.D., che ricerca l'invecchiamento a Washington University School of Medicine. "Questo apre la porta a nuove strade per il trattamento dei disturbi legati all'età e modi per ripristinare un ritmo circadiano quotidiano sano. Si potrebbe anche produrre nuovi interventi per alleviare i disturbi metabolici come l'obesità e il diabete."




Imai, professore associato di medicina e della biologia dello sviluppo, si concentra sui meccanismi molecolari dell'invecchiamento e della longevità. In precedenza, ha dimostrato che un gene chiamato SIRT1 era al centro di una rete che regola l'invecchiamento. Una forma del gene è trovato in ogni organismo sulla terra, ed esistono sette forme del gene nell'uomo.

SIRT1 ha una vasta portata, influenzando ripartizione glucosio e produzione, il metabolismo del colesterolo, bruciare i grassi e la sensibilità all'insulina. Fondamentalmente, il gene coordinate reazioni metaboliche in tutto il corpo e gestisce la risposta del corpo alla nutrizione.

È interessante notare che, aumentando l'attività di proteine ​​correlate al SIRT1 estende la durata della vita di organismi come lieviti, vermi e mosche. SIRT1 viene attivato quando le calorie sono limitati sotto del normale, che ha dimostrato di estendere le durate di alcuni animali da laboratorio. "Sotto la scarsità nutrizionale, SIRT1 può ritardare l'invecchiamento e durano di assicurare la sopravvivenza fino a quando il cibo diventa più facilmente disponibili", spiega Imai.

Collaboratore di Imai in questo studio, Giuseppe Basso, MD, Ph.D., assistente professore di medicina e di neurobiologia presso la Northwestern University, in precedenza dimostrato che interferire con l'orologio circadiano dei topi ha portato a complicanze metaboliche, tra cui obesità e diabete di tipo 2.

Ora la loro ricerca congiunta, guidata da Kathryn Moynihan Ramsey, Ph.D., presso la Northwestern e Jun Yoshino, MD, Ph.D., e Cynthia S. Brace, sia a Washington University, ha collegato l'orologio circadiano di SIRT1 tramite una chiave metabolita che serve come moneta energia del corpo.

Come risultato, essi hanno definito un meccanismo biochimico mediante il quale lo stato metabolico e nutrizionale del corpo può pilotare direttamente l'oscillazione dell'orologio quotidiana del corpo così come influenza l'invecchiamento e la longevità. Questa nuova informazione indica potenzialmente di modi innovativi per correggere disturbi metabolici e migliorare la salute delle persone che invecchiano.

Studiare topi di laboratorio, i ricercatori hanno trovato una oscillazione giornaliera del metabolita NAD (nicotinamide adenina dinucleotide), un composto importante che è il senso del corpo di scambio di energia e di spostarla dove serve. In precedenza, gli scienziati ritenevano la quantità di NAD in cellule del corpo rimasto abbastanza costante.

"Vedendo questa anomalia notevole dei livelli di NAD è stato come scoprire la causa di una malattia in un paziente, dopo l'esecuzione di un esame del sangue", dice Bass.

Soprattutto, i ricercatori hanno scoperto che questo ritmo NAD è legato all'aumento quotidiana e la caduta dell'attività dei geni "orologio", i geni che servono come gli ingranaggi che girano l'orologio interno del corpo. Essi hanno scoperto che i geni orologio interagiscono direttamente con un processo biochimico che produce NAD.

NAD è necessario per SIRT1 di funzione, suggerendo che l'attività SIRT1 aumentata e diminuita con NAD oscillazioni nei topi. Poiché SIRT1 è noto per inibire i geni orologio, il ciclo della sua attività alimenta nuovamente dentro il meccanismo dell'orologio.

Studiando i topi in condizioni controllate di luce e buio, i ricercatori hanno stabilito i dettagli del ciclo gene NAD-SIRT1-orologio e hanno dimostrato che funziona nelle cellule epatiche e grasso. "Abbiamo dimostrato che questo ciclo di feedback è guidato da NAD", dice Imai. "Poiché i livelli di NAD riflettono i livelli di nutrizione e di energia, il legame di NAD ai meccanismi circadiani e invecchiamento li rende sensibili allo stato nutrizionale dell'organismo."

Avanti, Imai e membri del suo laboratorio guarderanno se manipolare componenti della via biochimica NAD potrebbero avere effetti terapeutici sul metabolismo attraverso la secrezione di insulina e la sensibilità all'insulina e sulla salute in individui di invecchiamento.

Takahasi è un co-fondatore di ReSet Therapeutics Inc., e lui e Bass sono membri del consiglio scientifico. Bass è un consulente e riceve sostegno da Amylin Pharmaceuticals. Imai titolare di un brevetto relativo a questa ricerca.

I finanziamenti del National Institute of Diabetes e Digestiva e Malattie renali, il National Institute on Aging, Ellison Medical Foundation, la più lunga Life Foundation, il National Institutes of Health, Chicago Biomediche Consorzio Searle Fondi, la Juvenile Diabetes Research Foundation, il Giappone Research Fondazione per la Farmacologia Clinica, Keio University Medical Science Fund e l'Howard Hughes Medical Institute sostenuto questa ricerca.

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