Amerikanske forskere har opdaget en biologisk vej, der er afgørende for at opretholde normale energiforbrug i celler og kan hjælpe os til bedre at forstå metaboliske processer i kræft og aldring; Celler bruger stien til at transportere calcium ind og ud af mitochondrier, de små energiproducenter i cellerne, og når det bryder ned, bruger cellerne sig for at få den energi, de har brug for.

Du kan læse, hvordan seniorforfatter Dr. J. Kevin Foskett, professor i fysiologi ved University of Pennsylvania School of Medicine i Philadelphia og kolleger, opdagede, hvordan denne tidligere ukendte biologiske mekanisme virker i et papir udgivet online i Celle Den 23. juli.

Mennesker har ligesom mange andre komplekse organismer eukaryote celler, der omfatter en membran, der omslutter en kerne og intrikate netværk af biologiske mekanismer, hvoraf den ene producerer energi. Energiproduktion sker inden for små kabinetter kaldet mitokondrier, hvor en kemisk reaktion kaldet oxidativ phosphorylering kombinerer ilt og næringsstoffer til at producere ATP (adenosintrifosfat), det kemikalie, der leverer celler med enheder af energi.

I denne undersøgelse opdagede Foskett og kolleger, at en biologisk ionkanal kaldte IP3-receptoren shuttles calcium frem og tilbage fra endoplasmatisk retikulum til mitokondrier, og at denne overførsel er afgørende for oxidativ phosphorylering. (Det endoplasmatiske retikulum er en lomme inde i celler, der bl.a. syntetiserer proteiner og regulerer og opbevarer calcium).

Han og hans team fandt ud af, at IP3-receptionsbanen hele tiden virker på et lavt niveau, og når det stopper, er der ikke nok ATP, og celler skifter til autofagi for at overleve, med andre ord forbruger de bit af sig selv for at få energi de har brug for.

Opdagelsen kan hjælpe os til bedre at forstå ikke kun mere om, hvordan cellerne virker, men også biologi for aldring og sygdomme som kræft.

"Forandret metabolisme er et træk ved mange sygdomme, såvel som aldring," fortalte Foskett pressen.

"Definitionen af ​​denne vigtige mekanisme til regulering af celleenergi vil få konsekvenser for en bred vifte af fysiologiske processer og sygdomme," tilføjede han.

Ved hjælp af gener og kemikalier tinker Foskett og kollegaerne den måde, hvorpå IP3-receptionsbanen frigiver calcium og konstaterer, at mitokondrierne er afhængige af et konstant niveau af igangværende calciumoverførsel for at få tilstrækkelig ATP til normal cellemetabolismen, og når den stopper, udløser den autofagi.

"Fravær af denne Ca2 + overførsel resulterer i forbedret phosphorylering af pyruvat dehydrogenase og aktivering af AMPK, som aktiverer prosurvival makroautofagi," skrev de.

De eksperimenterede også med flere typer af celler og fandt det samme mønster:

"Vi opdagede, at dette selvforbrug som et svar på manglen på calciumoverførslen ser ud til at virke i mange typer celler, herunder hepatocytter fra leveren, vaskulære glatte muskelceller og forskellige dyrkede cellelinjer", sagde Foskett.

Autophagy er en vigtig rengøringsproces, der ikke alene fjerner affald, men også genbruger cellulære produkter efter overlevelsesprioriteter. For eksempel i mangel af essentielle næringsstoffer eller energi genvinner autophagi proteiner fra lavprioriterede processer til brændstofoverlevelseskritiske processer.

Der er en teori om, at autofagi spiller en vigtig rolle ved enten at forebygge eller bremse sygdomme som neurdegenerative sygdomme, kræft og højt blodtryk, selvom der også er en teori om, at den kan bidrage til sygdommen.

Vi ved også, at IP3-receptoren er vigtig for reguleringen af ​​programmeret celledød, en proces, der bliver skruet op i kræft, neurodegenerative sygdomme og Huntingtons sygdomme.

Calciumfrigivelse fra IP3-receptoren kan være et vigtigt indsigt, der hjælper med at forstå forbindelsen mellem, hvordan forstyrrelser i cellemetabolisme påvirker aldring, neurodegeneration og cancer, siger forskerne.

Midler fra National Institute of General Medical Sciences, National Heart, Lung og Blood Institute, og National Institute of Diabetes og fordøjelses- og nyresygdomme hjalp med at betale for forskningen.

"Essential Regulation of Cell Bioenergetics by Constitutive InsP3 Receptor Ca2 + Transfer to Mitochondria."

César Cárdenas, Russell A. Miller, Ian Smith, Thi Bui, Jordi Molgó, Marioly Müller, Horia Vais, King Ho Houng, Jun Yang, Ian Parker, Craig B. Thompson, Morris J. Birnbaum, Kenneth R. Hallows, J. Kevin foskett

Celle 23. juli 2010 (bind 142, udgave 2, s. 270-283)

10,1016 / j.cell.2010.06.007

Yderligere kilde: Penn Medicine.

CERN? All Bibles Have Been Altered! - Mandela Effect (Video Medicinsk Og Professionel 2024).