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Florida State University equipo de investigación para desarrollar manera de medir los niveles de zinc en el cuerpo humano

Un equipo de investigadores de la Universidad Estatal de Florida utilizará un período de cinco años, $ 1.3 millones de subvención de los Institutos Nacionales de Salud para desarrollar una manera de medir los niveles de zinc de trazas de metales en el cuerpo humano.

Los científicos han sabido por mucho tiempo que el zinc juega un papel crítico en numerosos procesos bioquímicos, pero exactamente cómo funciona nunca ha sido clara, en parte debido a la falta de un medio eficaz para la medición de sus diferentes niveles de concentración.

Dirigido por Lei Zhu, profesora asistente de química y bioquímica, el equipo del Estado de Florida recibió la beca del Instituto Nacional de Ciencias Médicas Generales (NIGMS), uno de los 27 centros de investigación e institutos que componen el NIH. Se trabajará para desarrollar un método para medir los niveles de iones de zinc (Zn2 +) en muestras biológicas mediante un proceso analítico conocido como microscopía de fluorescencia.

"El zinc es esencial para una amplia variedad de funciones fisiológicas en el cuerpo humano", dijo Zhu. "Sólo para citar algunos ejemplos, que juega un papel importante en la división celular, la síntesis de ADN, la producción de proteínas y enzimas, y la función inmunológica adecuada. Sin embargo, todavía no tienen una sólida comprensión de los mecanismos detrás de estos los procesos biológicos, o incluso de la cantidad de ingesta diaria de zinc se requiere en la dieta humana. "

Para complicar las cosas es el hecho de que los niveles de Zn2 + no son uniformes en todo el cuerpo. Mientras que el cuerpo de un adulto promedio puede contener de 2 a 4 gramos del mineral, la mayoría de que se pueden encontrar en un lugar clave pocos - el cerebro, los riñones, el hígado, los huesos y los músculos - con la mayor concentración situado en los ojos y la próstata glándula en los hombres.

"La finalización exitosa de este proyecto de investigación tendrá como resultado una técnica nueva y valiosa para medir la distribución de los iones Zn2 + en diferentes sistemas biológicos en todo el cuerpo", dijo Zhu. "Esto a su vez podría ayudar a otros científicos para identificar dianas terapéuticas para el diagnóstico y tratamiento de enfermedades relacionadas con la perturbación de la homeostasis del zinc".

Basándose en los hallazgos previos en el laboratorio de Zhu, él y sus colegas tratarán de diseñar y preparar nuevas moléculas sonda fluorescente que se une a iones Zn2 + sobre los rangos de concentración amplio, permitiendo así una sensibilidad mucho mayor y la precisión en la medición de los niveles de zinc que se encuentra en muestras biológicas. En particular, los investigadores esperan poder utilizar las moléculas de la sonda para medir los niveles de zinc en las neuronas en una parte del cerebro conocida como el hipocampo. Una mejor comprensión del papel de neuroquímicos del zinc en el hipocampo podría algún día conducir a tratamientos más efectivos para la depresión, el autismo, la esquizofrenia y otros.

Otros investigadores del estado de Florida que trabajan con Zhu en el proyecto son NIGMS Cathy W. Levenson, profesor asociado en el Departamento de Ciencias Biomédicas en la Facultad de Medicina, y Michael W. Davidson, investigador asociado en el Laboratorio Nacional de Alto Campo Magnético y un de los principales expertos del mundo en el campo de la microscopía óptica.

Zhu, cuya investigación se centra generalmente en las áreas de la química orgánica y ciencias de los materiales, expresó entusiasmo por la oportunidad de trabajar con científicos de otras disciplinas cuyo conocimiento complementa la suya.

"Cathy es un experto en neurociencias y ha contribuido enormemente a nuestra comprensión de los efectos del cinc sobre la función de las neuronas del cerebro", dijo Zhu. "Y Mike es uno de los mejores microscopistas en el mundo. Estoy contento de que podamos trabajar juntos para resolver un problema tan complejo científico, que tiene elementos de la química sintética, la Química Bioinorgánica, microscopía, biología celular y neurociencia".

Un resumen del proyecto de investigación del equipo, titulado "Desarrollo de sondas fluorescentes sensibles a Fisiológica + Zn2 en rangos de gran concentración," está disponible en http://tr.im/L88I .

Fuente: Universidad Estatal de Florida