Het menselijke lichaam wordt samengesteld uit triljoenen levende cellen die een horde doeleinden vervullen. Maar hoe de cellen wat om weten te doen, wanneer om het te doen en hoe te om hun acties te coördineren?
Brij Singh, Ph.D., een biochemicus bij de
Universiteit van School de Noord- van Dakota van Geneeskunde en de Wetenschappen van de Gezondheid, ontwikkelt een beter inzicht in de rol van het calcium als boodschapper in cel het signaleren en de kanalen die het om toelaten voor te komen.
De Vooruitgang op dit gebied kon helpen een verscheidenheid van volksgezondheidsproblemen oplossen, die zich van neurodegenerative ziekten aan kanker aan Sjogren syndroom, een veroorzaakte ziekte uitstrekken wanneer het immuunsysteem de klieren aanvalt die speeksel en scheuren maken. Het kon ook als nuttig kenmerkend hulpmiddel dienen in het ontdekken van en het behandelen van kanker.
„Het Calcium die gebruikt van celafdeling aan celdood signaleren wordt,“ Singh zegt. „Het Grootste Deel van die processen - van wanneer een cel verdeelt tot het sterft - worden gecontroleerd door calcium.“
De eenvoudige handeling van het opnemen van een pen vereist spiercellen om op een manier aan te gaan die het wapen maakt naar de pen op weg zijn en de vingers het begrijpen. Het Calcium binnen spiercellen wordt opgeslagen wordt vrijgegeven, verzendend de signalen die de cellen die om vertellen aan te gaan.
Terwijl de rol van het calcium in cel die goed - het geweten is signaleren, wordt wat niet goed begrepen is hoe de calciumkanalen worden gecontroleerd. Het onderzoek van Singh heeft voorbijgaande receptor potentiële proteïnen (TRP) als ionenkanalen geïdentificeerd die calcium in cellen overbrengen.
De cellen van Spieren en de zenuwcellen, die door elektroimpulsen te produceren functioneren, zijn prikkelbaar. Zij hebben een massa calcium kanaliseren naast proteïnen TRP. Alle andere cellen zijn nonexcitable, en de proteïnen TRP zijn de belangrijkste calciumkanalen in deze celtypes.
„Wat wij doen is vrij nieuw,“ hij zegt. De „activiteit van het calciumkanaal van proteïnen TRP werd geïdentificeerd slechts een paar jaar geleden. Wij bestuderen hoe de TRP calciumkanalen en proberend om de mechanismen te ontdekken om hen te draaien aan en uit wanneer nodig functioneren.
„Deze kanalen zijn zeer strak geregeld. Als er geen calcium in de cel is, zal de cel sterven. Als er teveel calcium in de cel is, zal het sterven,“ Singh zegt. „Als er een probleem met deze kanalen is, moeten wij de oorzaken voor het begrijpen die.“ gebeuren
Een inwoner van India, Singh is een hulpprofessor in het Ministerie van Biochemie en Moleculaire Biologie op de medische school UND. Hij ontving een Ph.D. in moleculaire biochemie van Universiteit Bhopal in India. Alvorens bij UND begin 2003 zich aan te sluiten, was hij een onderzoeker met het
Nationale Instituut NIH van Tand en Craniofacial Onderzoek.
In de afgelopen vijf jaar, heeft zijn werk zich op speekselklieren wegens hun belang in het handhaven van mondelinge gezondheid geconcentreerd. Men schat dat wel 4 miljoen mensen in de Verenigde Staten aan lage die speekselproductie lijden door Sjogren syndroom wordt veroorzaakt. Bovendien de patiënten die stralingstherapie voor kanker in het hoofd en de hals ontvangen verliezen hun capaciteit om speeksel te produceren.
Met een beter inzicht in calcium die in nonexcitable cellen signaleren, ingh toont het onderzoek aan dat het mogelijk is om speekselklieren te bevorderen door gentherapie te gebruiken.
„Wij hebben dat aangetoond wanneer wij proteïne TRP in ratten inspuiten, wij speekselproductie kunnen verhogen,“ hij zeggen.
Het onderzoek van Singh heeft ook andere eiwitkanalen geïdentificeerd TRP die calcium toelaten om een cel in te gaan. Nochtans, werken zij elk op verschillende manieren. Sommige kanalen niet alleen vervoeren calcium, maar ook regelen celprocessen, zoals die die kanker en neurodegenerative ziekten zoals Parkinson en Alzheimer veroorzaken.
Sommige proteïnen TRP worden gevonden slechts in kankercellen, die tot hen een nuttige biomarker voor de vroege ontdekking en de behandeling van kanker maken.
„Als deze proteïnen daar zijn, kunnen wij zeggen kanker zich in een bepaalde hoeveelheid tijd zal ontwikkelen,“ Singh zegt. „Als wij die proteïnen niet zien, kunnen wij zeggen dat er geen kanker.“ is
Met de ziekte van Parkinson, wijst het onderzoek van Singh erop dat een bepaalde proteïne TRP neuronen van het sterven tegenhoudt. Door gentherapie, gelooft hij het mogelijk zou kunnen zijn om de productie van de proteïne te bevorderen om hersenencellen te beschermen. De zelfde behandeling zou ook voor de ziekte van Alzheimer kunnen efficiënt zijn, die op een gelijkaardige manier functioneert.
Singh is ook bezig geweest met onderzoeksamenwerking op de medische school UND met Manuchair Ebadi, Ph.D., directeur van het Expertisecentrum In Neurologie; Donald Sens, Ph.D., professor in het Ministerie van Chirurgie; en Gen Homandberg, Ph.D., stoel van het Ministerie van Biochemie en Moleculaire Biologie.
Ebadi specialiseert zich in neurodegenerative ziekten zoals Parkinson, Alzheimer en multiple sclerose. Sens bestudeert biomarkers met betrekking tot borst en blaaskanker. Homandberg is internationaal - erkend voor studies bij de kraakbeendegeneratie in osteoartritis.
Singh ontving $100.000 start financiering van Noord-Dakota BRIN waarmee hij apparatuur kocht die hem toeliet om zijn onderzoek bij UND voort te zetten. Hij heeft ook van het BRIN-Gefinancierde ComputerNetwerk van de Chemie en van de Biologie (CCBN) voor de moleculaire modellering van proteïnen gebruik gemaakt. Hij is één van 20 nieuwe biomedische die wetenschappers aan UND en de Universiteit Staat van de Noord- van Dakota met hulp van Noord-Dakota BRIN worden aangeworven.