Ny forskning ved UT Southwestern Medical Center viser at på et biokjemisk nivå, hormon-lignende molekyler i små ormer som kalles nematoder arbeid på samme måte som den måten visse hormoner arbeid i mennesker - funn at en dag kan bidra til å utrydde orm infeksjoner som hjemsøker en tredjedel av verdens befolkning.
UT Southwestern forskere har oppdaget et molekyl som aktiverer gener involvert i utvikling og reproduksjon av Caenorhabditis elegans, en felles forsknings-orm på størrelse med et knappenålshode.
I en studie tilgjengelig online og vises i 24 mars utgaven av tidsskriftet Cell , UT Southwestern forskerne beskrive hvordan molekylet, kalles en ligand, fungerer som et hormon, den første slike hormonelle ligand identifisert i C. elegans.
Som en nøkkel passer inn en lås, binder den nyvunne ligand til et protein i cellen kjerne kalles en kjernefysisk reseptoren, en reseptor utpekt DAF-12. Når det binding oppstår, DAF-12 aktiviserer andre gener som gjør at ormen til å utvikle seg gjennom sitt normale stadier, modnes og formere seg.
Når forskerne blokkerte at hormonelle signal av ingeniører mutant ormer som ikke kunne produsere ligand imidlertid stoppet mutanter utvikling før de nådde modenhet. I stedet gikk ormer inn i en "hvile" stadiet kalles dauer diapause, der de ikke spiser eller reprodusere. Når forskerne gitt mutanter med det manglende ligand, forhindret den dauer scenen, og dyrene fortsatte å utvikle seg normalt.
"Denne veien i ormer er bemerkelsesverdig likt hormonelle veier i mennesker," sier Dr. David Mangelsdorf, formann i farmakologi ved UT Southwestern og senior forfatter av studien.
Forsøkene med Dr. Mangelsdorf team er relatert til hvordan hormon-replacement therapy fungerer hos mennesker. For eksempel hos pasienter med Addisons sykdom, gjør binyrene ikke produserer nok av steroider kortisol og aldosteron, i noen tilfeller er disse kjertlene produserer ingen i det hele tatt. Skifte mangler hormoner gjennom erstatning terapi kan lindre symptomene på sykdommen, mye som gir manglende ligand til ormer gjenopprettet sin normalitet.
"The bevaring av denne veien er bemerkelsesverdig," sier Dr. Mangelsdorf, en etterforsker i UT Southwestern er Howard Hughes Medical Institute (HHMI). "Denne linje med undersøkelsen har vært ettertraktet i form av hvordan DAF-12 protein fungerer og om det hadde en hormonell regulator. Moder Natur har brukt dette systemet fra de aller enkleste nematode ormer opp til mennesker, ikke bare ansette de samme typer proteiner for å gjøre jobben, men også samme type hormoner. "
Den dauer diapause forekommer naturlig i C. elegans da ormen sansene fra sine omgivelser at forholdene ikke er gunstige for modning, for eksempel når mat er mangelvare. Dr. Mangelsdorf sa kolesterol og andre signaler som stammer fra ormen er matkilde er pålagt å starte serien av biokjemiske hendelser som førte til produksjon av de hormonelle ligand og fortsatt utvikling. Uten disse miljømessige signaler og ligand for å aktivere DAF-12, forblir ormen liv suspendert.
UT Southwestern forskningen også kan hjelpe i kampen mot sykdom hos mennesker fordi dauer diapause stadium av C. elegans er svært lik den infeksiøs tilstand av kveis. Ifølge World Health Organization, som for parasittene infisere ca 2 milliarder mennesker over hele verden og alvorlig syke omtrent 300 millioner, minst 50 prosent av dem er barn i skolealder.
I infeksiøs tilstand, kveis, som hookworms, forbli i en larve, "hvile" scenen før de kommer inn i menneskekroppen, hvor de til slutt vandrer ned til tarmen og begynner å modne. Dr. Mangelsdorf undersøker hvorvidt homologue av DAF-12 i kveis kan regulere sin modning aktivitet også. Hvis ja, sa han, det samme veien kunne utnyttes til å utrydde skadedyr, enten ved å holde dem evig i en umoden tilstand, eller ved å overtale dem til å modnes før en matkilde er tilgjengelig.
Andre UT Southwestern forfattere på papiret er hovedforfatter Daniel L. Motola, en MD / Ph.D. student i Medical Scientist Training Program, Dr. Carolyn Cummins, stipendiat i farmakologi og en HHMI forskning knytte; Dr. Kamalesh Sharma, en postdoktor i indremedisin, Tingting som Li, student vitenskapelig assistent i farmakologi, og Dr. Richard J . Auchus, førsteamanuensis i indremedisin. Andre forfattere var fra Baylor College of Medicine og Van Andel Research Institute i Michigan.
http://www.swmed.edu/