În ultimul număr al Jurnalului de Neuroștiință, cercetatoarea Gladstone Katerina Akassoglou și echipa sa dezvăluie în modelele de animale modul în care producția receptorului proteic p75 neurotrofină (p75NTR) oscilează în timp cu ceasul circadian natural al corpului și modul în care aceste oscilații ritmice ajută la reglarea funcțiilor metabolice vitale.
Această descoperire evidențiază importanța răspândită a p75NTR, oferind o idee despre modul în care ceasul circadian ajută la menținerea sănătății metabolice generale a organismului. Practic toate organismele de pe planetă, de la bacterii la oameni, au un ceas circadian, un mecanism de cronologie biologică care oscilează cu o perioadă de aproximativ 24 de ore și se coordonează cu ciclul de zi și de noapte.
Acest ceas este influențat de ritmurile luminii, temperaturii și disponibilității alimentare și, interesant, studiile recente au descoperit și o relație între ceasul circadian și metabolism. „Funcțiile metabolice importante sunt, de asemenea, influențate foarte mult de ceasurile circadiene, astfel încât activitățile precum un loc de muncă într-un schimb de noapte pot provoca o lipsă de aliniere a riscului la ceas, cu o creștere a bolilor metabolice și autoimune, precum obezitatea, diabetul de tip. 2, cancer și scleroză multiplă ", explică Akassoglou.
"În acest studiu, am identificat p75NTR ca o legătură moleculară importantă între ceasul circadian și sănătatea metabolică", spune dr. Akassoglou, care este și profesor de Neurologie la Universitatea din California, San Francisco (UCSF), cu Gladstone este afiliat. Inițial, s-a crezut că p75NTR a fost activ doar în sistemul nervos, dar studiile ulterioare au descoperit că este activ în multe tipuri de celule din tot corpul, sugerând că afectează o mare varietate de funcții biologice.
Anul trecut, cercetătorii Gladstone au descoperit că p75NTR este prezent în ficat și celulele grase și reglează nivelul glicemiei unui proces metabolic important. Deoarece aceste rezultate descoperă o relație între p75NTR și metabolism, echipa de cercetare a testat, mai întâi pe o farfurie Petri și apoi pe modele animale, dacă a existat și o relație între p75NTR și ceasul circadian.
Echipa s-a concentrat pe două gene numite Clock și Bmal1, numite „gene regulad circadiene”, care, la fel ca și altele ca ele, se găsesc pe întreg corpul, iar activitatea lor controlează ceasul circadian. Cercetătorii au vrut să vadă dacă există o legătură între aceste gene circadiene și p75NTR.
„Experimentele noastre inițiale au dezvăluit o astfel de legătură”, își amintește omul de știință postdoctoral Gladstone Bernat Baeza-Raja, autorul principal al articolului. In celulele individuale, am vazut ca productia de p75NTR a fost controlata de ceas si Bmal1, care se leaga direct de gena care codifica p75NTR si incepe productia de proteine, adauga el.
Dar poate, mai important decât modul în care a fost produs p75NTR a fost când. Echipa a descoperit că producția de p75NTR, precum genele ceasului circadian în sine, oscilează într-un ciclu de 24 de ore de sincronizare cu ritmul circadian natural al celulelor, descoperiri care au susținut experimentele la modelele de mouse.
Și când echipa a modificat genetic un grup de șoareci, astfel încât le lipseau genele ceasului circadian, toate celelalte erau din sincronizare. Oscilarea circadiană a producției de p75NTR a fost întreruptă și nivelurile p75NTR au scăzut.
Cu toate acestea, ceea ce a fost cel mai fascinant, spun cercetătorii, a fost modul în care o scădere a nivelului p75NTR a afectat apoi o mare varietate de sisteme de ceas circadiene. Mai exact, oscilațiile obișnuite ale altor gene circadiene din creier și ficat au suferit perturbări, precum și genele cunoscute pentru a regla metabolismul glicemiei și lipidelor.
"Constatarea că pierderea p75NTR afectează sistemele circadiene și metabolice este o dovadă puternică a faptului că această proteină este strâns legată de ambele", a spus directorul Institutului de Științe ale Vieții, Alan Saltiel, care este și profesor la Universitatea din Michigan și nu a participat la studiu. "Va fi interesant să vedem ce alte perspective Dr. Akassoglou și echipa ei vor descoperi, în timp ce acestea continuă să examineze rolul p75NTR în ceasurile circadiene și funcția metabolică."
"Deși aceste rezultate dezvăluie că p75NTR este o legătură importantă între ceasurile circadiene și metabolismul, sistemul este complex și există probabil și alți factori în joc", a spus Akassoglou. "În prezent, lucrăm pentru a identifica relația dintre ceasul circadian, metabolismul și sistemul imunitar, astfel încât într-o zi am putea dezvolta terapii pentru a trata bolile influențate de întreruperea ceasului circadian, care include nu numai obezitatea și diabetul, dar, de asemenea, potențial scleroză multiplă și chiar boala Alzheimer ".
