O corpo humano é compo dos trilhões das pilhas vivas que cumprem uma miríade das finalidades. Mas como as pilhas sabem que a fazer, quando o fazer e como coordenar suas acções?
Brij Singh, Ph.D., um bioquímico na
Universidade da Faculdade de Medicina de North Dakota e as Ciências da Saúde, está desenvolvendo uma compreensão melhor do papel do cálcio como um mensageiro na sinalização da pilha e nos canais que a permitem de ocorrer.
Os Avanços nesta área poderiam ajudar a resolver uma variedade de problemas de saúde humanos, variando das doenças neurodegenerative ao cancro à síndrome de Sjogren, uma doença causada quando o sistema imunitário ataca as glândulas que fazem a saliva e as rasga. Poderia igualmente servir como uma ferramenta diagnóstica útil em detectar e em tratar o cancro.
Do “a sinalização Cálcio é usada da divisão de pilha à morte celular,” Singh diz. “A Maioria daqueles processos - de quando uma pilha se divide até que morra - são controlados pelo cálcio.”
O acto simples de pegarar uma pena exige pilhas de músculo contratar de um modo que faça o braço se mover para a pena e os dedos para a agarrar. O Cálcio armazenado dentro das pilhas de músculo é liberado, enviando os sinais que dizem as pilhas para contratar.
Quando o papel do cálcio na sinalização da pilha for conhecido, o que não é bom compreendido é como os canais do cálcio são controlados. A pesquisa de Singh identificou proteínas potenciais do receptor (TRP) transiente porque os canais do íon que transferem o cálcio em pilhas.
As pilhas de Músculos e as pilhas de nervo, que funcionam gerando pulsos elétricos, são excitáveis. Têm uma multidão de cálcio canalizam além das proteínas de TRP. Todas pilhas restantes são nonexcitable, e as proteínas de TRP são os canais principais do cálcio nestes tipos da pilha.
“O Que nós estamos fazendo é razoavelmente novo,” diz. “A actividade de canal do cálcio de proteínas de TRP foi identificada somente há alguns anos atrás. Nós estamos estudando como os canais do cálcio de TRP funcionam e tentando descobrir os mecanismos para os desligar sobre e sempre que necessários.
“Estes canais são regulados muito firmemente. Se não há nenhum cálcio na pilha, a pilha morrerá. Se há demasiado cálcio na pilha, morrerá,” Singh diz. “Se há um problema com estes canais, nós precisamos de compreender as causas para ele que acontece.”
Um nativo da Índia, Singh é um professor adjunto no Departamento da Bioquímica e da Biologia Molecular na Faculdade de Medicina de UND. Recebeu um Ph.D. na bioquímica molecular da Universidade de Bhopal na Índia. Antes de juntar-se UND cedo em 2003, era um pesquisador com o
Instituto Nacional de NIH da Pesquisa Dental e Craniofacial.
Por os cinco anos passados, seu trabalho focalizou nas glândulas salivares devido a sua importância em manter a saúde oral. Calcula-se que tanto como enquanto 4 milhões de pessoas nos Estados Unidos sofrem da baixa produção da saliva causada pela síndrome de Sjogren. Além, os pacientes que recebem a radioterapia para cancros na cabeça e no pescoço perdem sua capacidade para produzir a saliva.
Com uma compreensão melhor da sinalização do cálcio em pilhas nonexcitable, a pesquisa dos ingh demonstra que é possível estimular as glândulas da saliva usando a terapia genética.
“Nós temo-lo mostrado que quando nós injectamos a proteína de TRP em ratos, nós podemos aumentar a produção da saliva,” dizemos.
A pesquisa de Singh igualmente identificou outros canais da proteína de TRP que permitem o cálcio de incorporar uma pilha. Contudo, eles cada trabalho em maneiras diferentes. Alguns canais transportam não somente o cálcio, mas igualmente regulam processos da pilha, tais como aquelas que causam o cancro e doenças neurodegenerative tais como Parkinson e Alzheimer.
As proteínas de Algum TRP são encontradas somente nas pilhas cancerígenos, que lhes fazem um biomarker útil para a descoberta e o tratamento adiantados do cancro.
“Se estas proteínas estão lá, nós podemos dizer que o cancro se tornará em uma determinada quantia do tempo,” Singh diz. “Se nós não vemos aquelas proteínas, nós podemos dizer que não há nenhum cancro.”
Com doença de Parkinson, a pesquisa de Singh indica que uma determinada proteína de TRP para os neurônios da morte. Com a terapia genética, acredita que pôde ser possível estimular a produção da proteína para proteger neurónios. O mesmo tratamento pôde igualmente ser eficaz para a doença de Alzheimer, que funciona de forma semelhante.
Singh é contratado igualmente em colaborações da pesquisa na Faculdade de Medicina de UND com Manuchair Ebadi, Ph.D., director do Centro de Excelência nas Neurociência; Donald Sens, Ph.D., professor no Departamento da Cirurgia; e Gene Homandberg, Ph.D., cadeira do Departamento da Bioquímica e Biologia Molecular.
Ebadi especializa-se em doenças neurodegenerative tais como Parkinson, Alzheimer e a esclerose múltipla. Sens está estudando os biomarkers relativos ao cancro do peito e de bexiga. Homandberg é internacional - reconhecido para estudos na degeneração da cartilagem na osteodistrofia.
Singh recebeu um financiamento de $100.000 partidas de North Dakota BRIN com que comprou o equipamento que o permitiu de continuar sua pesquisa em UND. Igualmente utilizou a Rede Computacional BRIN-financiada da Química e da Biologia (CCBN) para a modelagem molecular das proteínas. É um de 20 cientistas biomedicáveis novos recrutados a UND e a Universidade Estadual de North Dakota com ajuda de North Dakota BRIN.