Worm fornisce indizi su danni Prevenire causato da un abbassamento di ossigeno durante la corsa, attacco di cuore

Marzo 15, 2016 Admin Salute 0 10
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Neurobiologi della Washington University School of Medicine di St. Louis hanno identificato percorsi che permettono vermi microscopici di sopravvivere in un basso di ossigeno, o ipossia, ambiente.

Essi credono che la scoperta potrebbe avere implicazioni per condizioni come l'ictus, infarto e cancro. Sensibilità a basso ossigeno aiuta a determinare quanto dannoso queste condizioni mediche possono essere.

"In ictus e infarto, le cellule muoiono perché mancano di ossigeno", spiega il ricercatore principale C. Michael Crowder, MD, Ph.D. "Nel cancro, è vero il contrario. Le cellule tumorali sono ipossia-resistenti, in molti casi, e la capacità di diffondersi in tutto il corpo tende a correlare con il loro grado di resistenza ipossia."




Crowder dice che potrebbe essere possibile sviluppare terapie più efficaci per ictus e infarto, da un lato, e il cancro, dall'altro, quando gli scienziati a capire meglio come le cellule si proteggono dalla mancanza di ossigeno. Nel caso di ictus e infarto, terapie comporterebbe rendendo le cellule sane resistenti all'ipossia. Terapie antitumorali potrebbero lavorare in modo più efficace se fosse possibile per rendere le cellule ipossia-resistente più vulnerabili a bassi livelli di ossigeno.

In nuovi esperimenti, squadra manipolato i geni di Crowder nel verme Caenorhabditis elegans di modificare la sensibilità dell'organismo ad un ambiente povero di ossigeno. Hanno fatto che identificando un gene che controlla la definizione di informazioni genetiche in proteine ​​specifiche. Copie mutanti dei tassi di conversione tagliato gene a metà, che hanno conferito il 100% di sopravvivenza per gli animali, rispetto al 100% di morte in vermi non mutanti.

Crowder dice che inibendo la traduzione probabilmente protegge le cellule da ipossia riducendo il consumo di energia, perché fare le proteine ​​consuma un sacco di energia. I ricercatori sono stati sorpresi dal grado di resistenza all'ipossia quando il tasso di traduzione è stato tagliato. Volevano scoprire se crescente resistenza ipossia stato spiegato solo dal fatto che le cellule sono state usando meno energia.

In un secondo esperimento, i ricercatori hanno introdotto un'altra mutazione nei vermi di valutarne gli effetti sulla mutazione originale. La seconda mutazione interessa un processo noto come ripiegamento delle proteine.

"In alcune cellule, ipossia ha dimostrato di produrre proteine ​​ripiegate", dice Crowder, il dottor Seymour e Rose T. Brown Professore di Anestesiologia e professore di biologia dello sviluppo. "Allora avete questo carico di proteine ​​ripiegate che possono essere tossici e promuovere la morte cellulare da ipossia. Ci siamo chiesti se sopprimere traduzione nella cellula potrebbe rendere resistenti all'ipossia, riducendo il carico di proteine ​​ripiegate, e questo è quello che abbiamo visto."

Pieghevole è importante per consentire proteine ​​per funzionare correttamente. Ogni proteina ha forme e tasche e siti attivi che si legano ad altre proteine ​​e svolgono diverse funzioni. Se una particolare proteina non "piega" in forma adeguata, non può fare il suo lavoro. Non è chiaro il motivo per cui potrebbe essere tossico, ma questo studio suggerisce meno proteine ​​ripiegate in modo improprio rendono l'esposizione a bassi livelli di ossigeno meno tossici.

Collegamento queste scoperte per potenziali terapie ictus e infarto coinvolgerà diversi passaggi. In primo luogo, Crowder ha intenzione di andare oltre C. elegans per vedere se queste tecniche anche proteggeranno neuroni nei mammiferi.

"Se questo dovesse accadere, allora penso che ci sia speranza che, alla fine, potremmo bersaglio in questo processo per la terapia", spiega Crowder. "A questo punto, credo che siamo davvero solo l'inizio dei meccanismi di base di ciò che controlla danno ipossico. Può darsi che la traduzione delle proteine ​​non in ultima analisi, finiscono per essere la risposta, ma forse ci porterà alla una risposta. E già ci ha portato a questa risposta unfolded proteina che sembra avere potenziale come terapia. "

La sfida nel trattamento di ictus è che la maggior parte delle cellule del cervello continuano a ottenere un sacco di ossigeno. Solo la parte del cervello direttamente colpiti da corsa diventa ipossica. Così Crowder dice potenziali terapie devono proteggere le cellule cerebrali colpite da ipossia senza danneggiare altre cellule che continuano a sperimentare livelli normali di ossigeno. Targeting the unfolded proteina risposta è interessante perché, in teoria, le terapie non mi preoccuperei cellule con l'ossigeno sufficiente, ma avrebbero reagito con il ripiegamento delle proteine ​​improprio che si verifica nelle cellule non ottenere abbastanza ossigeno. Se una tale strategia possa funzionare è sconosciuta.

"Molte persone hanno pensato hanno fatto incursioni molto promettenti nella terapia ictus negli ultimi 50 anni, e nessuno di questi trattamenti sono stati abbastanza buoni", dice Crowder. "Non ci illudiamo che trovare il modo di ridurre la morte cellulare da ipossia sarà facile. Ma con questo approccio di geni mutanti in modo casuale e vedere ciò che ci accade ha aiutato a trovare questa risposta unfolded proteina. Funziona in worm, quindi ora vediamo cosa accade nei mammiferi. "

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