I den seneste udgave af Journal of Neuroscience afslører Gladstone-forsker Katerina Akassoglou og hendes team i dyremodeller, hvordan produktionen af p75 neurotrophin (p75NTR) proteinreceptor oscillerer over tid med kroppens naturlige døgnur og hvordan disse rytmiske svingninger hjælper med at regulere vitale metaboliske funktioner.
Denne opdagelse fremhæver den udbredte betydning af p75NTR og tilbyder en idé om, hvordan døgnuret hjælper med at bevare den samlede metaboliske sundhed i kroppen. Stort set alle organismer på planeten, fra bakterier til mennesker, har et døgnur, en biologisk timingsmekanisme, der svinger med en periode på cirka 24 timer og koordinerer med dag- og natcyklus.
Dette ur er påvirket af rytmerne i lys, temperatur og madtilgængelighed, og interessant nok har nyere studier også fundet en sammenhæng mellem det døgnagtige ur og stofskiftet. "Vigtige metaboliske funktioner er også stærkt påvirket af døgnur, så aktiviteter såsom et job på et natskift kan forårsage en mangel på risikoindstilling af uret med en stigning i metaboliske og autoimmune sygdomme, såsom fedme, type diabetes 2, kræft og multipel sklerose, "forklarer Akassoglou.
"I denne undersøgelse har vi identificeret p75NTR som en vigtig molekylær forbindelse mellem døgnuret og metabolisk sundhed, " siger Dr. Akassoglou, der også er professor i neurologi ved University of California, San Francisco (UCSF), med Gladstone er tilknyttet. Oprindeligt troede man, at p75NTR kun var aktiv i nervesystemet, men efterfølgende undersøgelser har fundet, at det er aktivt i mange typer celler i kroppen, hvilket antyder, at det påvirker en lang række biologiske funktioner.
Sidste år opdagede Gladstone-forskere, at p75NTR findes i leveren og fedtcellerne og regulerer blodsukkerniveauet i en vigtig metabolisk proces. Da disse resultater opdager et forhold mellem p75NTR og stofskifte, testede forskerteamet først på en petriskål og derefter på dyremodeller, hvis der også var et forhold mellem p75NTR og døgnuret.
Holdet fokuserede på to gener kaldet Clock og Bmal1, kaldet "døgnregulerende gener", som ligesom andre ligesom dem findes i hele kroppen, og deres aktivitet styrer døgnuret. Forskerne ønskede at se, om der var en forbindelse mellem disse døgngener og p75NTR.
"Vores oprindelige eksperimenter afslørede en sådan forbindelse, " husker Gladstone-postdoktor Bernat Baeza-Raja, hovedforfatter af artiklen. "I de enkelte celler så vi, at produktionen af p75NTR blev kontrolleret af ur og Bmal1, som binder direkte til genet, der koder for p75NTR og begynder produktionen af proteinet, " tilføjer han.
Men måske, vigtigere end den måde p75NTR blev produceret på var hvornår. Holdet fandt, at produktionen af p75NTR, som de cirkadiske urgener selv, svinger i en 24-timers cyklus med synkronisering med den naturlige døgnrytme i cellerne, fund, der understøttede eksperimenterne i musemodeller.
Og da teamet genetisk modificerede en gruppe mus, så de manglede generne i det døgnagtige ur, var alt andet synkroniseret. Døgnsvinklingen i p75NTR-produktionen blev afbrudt, og p75NTR-niveauerne faldt.
Det, der dog var mest fascinerende, siger forskerne, var, hvordan et fald i p75NTR-niveauer derefter påvirkede en lang række døgnkloksystemer. Specifikt led de regelmæssige svingninger af andre døgngener i hjernen og leveren forstyrrelser såvel som de gener, der er kendt for at regulere glukose og lipidmetabolisme.
"Opdagelsen af, at tabet af p75NTR påvirker døgn- og metabolske systemer er stærkt bevis for, at dette protein er tæt knyttet til begge, " sagde direktør for Life Sciences Institute Alan Saltiel, der også er professor ved University of Michigan og deltog ikke i undersøgelsen. "Det vil være interessant at se, hvad andre indsigter Dr. Akassoglou og hendes team vil opdage, når de fortsætter med at undersøge rollen som p75NTR i cirkadiske ure og metabolisk funktion."
"Selvom disse resultater afslører, at p75NTR er en vigtig forbindelse mellem døgnur og stofskifte, er systemet kompliceret, og der er sandsynligvis andre faktorer, " sagde Akassoglou. "I øjeblikket arbejder vi på at identificere forholdet mellem døgnuret, stofskiftet og immunsystemet, så vi en dag kunne udvikle terapier til behandling af sygdomme, der er påvirket af forstyrrelsen af døgnuret, som ikke kun inkluderer fedme og diabetes, men også potentielt multipel sklerose og endda Alzheimers sygdom. "
Kilde: www.DiarioSalud.net
