Il corpo umano si compone dei trilioni delle celle viventi che compiono una miriade degli scopi. Ma come le celle conoscono che cosa da fare, quando farlo e come coordinare i loro atti?
Brij Singh, Ph.D., un biochimico all'
Università di Scuola di Medicina del Dakota del Nord e Scienze di Salubrità, sta sviluppando una migliore comprensione del ruolo del calcio come messaggero nella segnalazione delle cellule e nei canali che gli permettono di accadere.
Gli Avanzamenti in questa area potrebbero contribuire a risolvere vari problemi sanitari di sanità, varianti dalle malattie neurodegenerative al cancro alla sindrome di Sjogren, una malattia causata quando il sistema immunitario attacca le ghiandole che fanno la saliva e strappa. Potrebbe anche servire da strumento diagnostico utile nella rilevazione e nel trattamento del cancro.
“La segnalazione del Calcio è usata da divisione cellulare alla morte delle cellule,„ Singh dice. “La Maggior Parte di quei trattamenti - da quando una cella si divide finché non muoia - sono gestiti da calcio.„
L'atto semplice di prendere una penna richiede alle celle di muscolo di contrattare in un modo che fa il braccio avanzare verso la penna e le barrette afferrarla. Il Calcio memorizzato all'interno delle celle di muscolo è rilasciato, inviante i segnali che dicono le celle di contrattare.
Mentre il ruolo del calcio nella segnalazione delle cellule è ben noto, che cosa non è buono capito è come i canali del calcio sono controllati. La ricerca di Singh ha identificato le proteine potenziali del ricevitore (TRP) transitorio come canali ionici che trasferiscono il calcio nelle celle.
Le celle e le cellule nervose di Muscoli, che funzionano generando gli impulsi elettrici, sono eccitabili. Hanno un gran numero di calcio incanalano oltre alle proteine di TRP. Tutte Le altre celle sono nonexcitable e le proteine di TRP sono i canali principali del calcio in questi tipi delle cellule.
“Che Cosa stiamo facendo è equo nuovo,„ dice. “L'attività di canale del calcio delle proteine di TRP è stata identificata soltanto alcuni anni fa. Stiamo studiando come i canali del calcio di TRP funzionano e tentando di scoprire i meccanismi per girarli in funzione e a riposo quando avuti bisogno di.
“Questi canali sono regolamentati molto strettamente. Se non c'è calcio nella cella, la cella morirà. Se c'è troppo calcio nella cella, morirà,„ Singh dice. “Se c'è un problema con questi canali, dobbiamo capire le cause per che accade.„
Un nativo dell'India, Singh è un assistente universitario nel Dipartimento della Biochimica e della Biologia Molecolare alla facoltà di medicina di UND. Ha ricevuto un Ph.D. in biochimica molecolare dall'Università di Bhopal in India. Prima dell'aggiunta del UND presto nel 2003, era un ricercatore con l'
Istituto Nazionale di NIH della Ricerca Dentaria e Craniofacial.
Per i cinque anni scorsi, il suo lavoro ha messo a fuoco sulle ghiandole salivare a causa della loro importanza nel mantenimento della salubrità orale. È stimato che altrettanto mentre 4 milione di persone negli Stati Uniti soffrono da produzione bassa della saliva causata dalla sindrome di Sjogren. Inoltre, i pazienti che ricevono la radioterapia per i cancri nella testa e nel collo perdono la loro capacità di produrre la saliva.
Con una migliore comprensione della segnalazione del calcio in celle nonexcitable, la ricerca dei ingh dimostra che è possibile stimolare le ghiandole della saliva usando la terapia genica.
“Lo abbiamo indicato che quando iniettiamo la proteina di TRP nei ratti, possiamo aumentare la produzione della saliva,„ diciamo.
La ricerca di Singh egualmente ha identificato altri canali della proteina di TRP che permettono al calcio di entrare in una cella. Tuttavia, essi ogni lavoro nei modi differenti. Alcuni canali non solo trasportano il calcio, ma egualmente regolamentano i trattamenti delle cellule, come quelle che causano il cancro e le malattie neurodegenerative quali Parkinson ed Alzheimer.
Proteine di Qualche TRP sono trovate soltanto in celle cancerogene, che rendono loro un biomarcatore utile per la scoperta ed il trattamento iniziali di cancro.
“Se queste proteine sono là, possiamo dire che il cancro si svilupperà in una certa quantità di tempo,„ Singh dice. “Se non vediamo quelle proteine, possiamo dire che non c'è cancro.„
Con il Morbo di parkinson, la ricerca di Singh indica che una determinata proteina di TRP ferma i neuroni dalla morte. Con terapia genica, crede che potrebbe essere possibile stimolare la produzione della proteina per proteggere le cellule cerebrali. Lo stesso trattamento potrebbe anche essere efficace per il Morbo di Aalzheimer, che funziona in modo analogo.
Singh egualmente è impegnato nelle collaborazioni della ricerca alla facoltà di medicina di UND con Manuchair Ebadi, Ph.D., Direttore del Centro di Eccellenza in Neuroscienze; Sen di Donald, Ph.D., il professor nel Dipartimento di Chirurgia; e Gene Homandberg, Ph.D., presidenza del Dipartimento di Biochimica e Biologia Molecolare.
Ebadi si specializza nelle malattie neurodegenerative quali Parkinson, Alzheimer e la sclerosi a placche. I Sen sta studiando i biomarcatori relativi al cancro di vescica e del petto. Homandberg è internazionalmente - riconosciuto per gli studi su degenerazione della cartilagine nell'osteoartrite.
Singh ha ricevuto un finanziamento delle $100.000 partenze dal Dakota del Nord BRIN con cui ha approvvigionato la strumentazione che gli ha permesso di continuare la sua ricerca a UND. Egualmente ha usato alla la Rete Di Calcolo fondata BRIN di Biologia e di Chimica (CCBN) per la modellistica molecolare delle proteine. È uno di 20 nuovi scienziati biomedici reclutati a UND ed alla North Dakota State University con l'aiuto del Dakota del Nord BRIN.