La ricerca mostra come i neuroni di sviluppo usano il rame per i loro vari bisogni

I ricercatori a Johns Hopkins hanno utilizzato un sensore di precisione in un embrione del pollo per trovare le differenze drammatiche nell'uso di rame fra lo sviluppo ed i neuroni completamente maturi.

In un rapporto l'oggi online pubblicato nelle comunicazioni della natura, i ricercatori dice che i loro risultati rivelano come le cellule cerebrali regolano rapidamente l'allocazione di rame da un uso predominante nella produzione di energia e la difesa contro i radicali liberi ad un uso in enzimi d'attivazione che fanno i neuroni dei neuroni.

“Gli studi biochimici avevano indicato che molte proteine in questione nella differenziazione neurale richiedono il rame ed egualmente abbiamo saputo che c'è una grande punta nei livelli di rame del cervello in una determinata fase dello sviluppo,„ dice Svetlana Lutsenko, il Ph.D., professore della fisiologia alla scuola di medicina di Johns Hopkins University. “Con questi nuovi risultati, ora sappiamo molto più circa come i neuroni di sviluppo usano il rame per i loro vari bisogni.„

Yuta Hatori, Ph.D., un collega postdottorale sul gruppo di Lutsenko, ha utilizzato un sensore della proteina che cambia la sua fluorescenza per segnalare il cosiddetto stato redox delle celle, che si riferisce alla capacità delle molecole di scambiare gli elettroni, determinante molti trattamenti. Le celle gestiscono i loro stati redox interni precisamente sintonizzando il rapporto di due piccole molecole: glutatione e bisolfuro del glutatione. Lavorando con i colleghi nel banco del dipartimento della medicina di neuroscienza e piombo da Shanthini Sockanathan, D.Phil., un professore nel dipartimento, gli embrioni del pollo infettati gruppo nelle fasi differenti di sviluppo con un gene che codifica un sensore minuscolo e trovato che lo stato redox dei neuroni che gestiscono i cambiamenti del movimento come essi matura.

Ricerca più profonda, Lutsenko dice, hanno trovato che un effetto dello stato redox variabile era di esporre il sito dell'rame-associazione su una proteina chiamata Atox1, che muove il metallo avanti e indietro intorno alla cella. Differenziando le celle egualmente è risultato fare più Atox1 e una proteina relativa, ATP7A, un altro trasportatore di rame che collabora con Atox1 per dirigere il rame “in una via secretiva.„ L'effetto netto era offerta di rame di aumento all'enzima dirichiesta responsabile della segnalazione fra i neuroni.

L'importanza di ottenere il rame al giusto posto nella cella al momento giusto può fare luce sui trattamenti oltre lo sviluppo, Lutsenko dice. Per esempio, invecchiare è conosciuto per durare su controllo della precisione delle cellule dei loro stati redox. “Il nostro studio la suggerisce che i piccoli cambiamenti redox possano avere grandi effetti sulle proteine nella via secretiva, che sono molto importanti per la funzione del cervello,„ dice.

Armato con una migliore comprensione di come i neuroni normali usano il rame, il gruppo di Lutsenko pianificazione esaminare dopo che cosa accade quando quel trattamento va male, facendo uso delle celle dai pazienti con un disordine di rame-trattamento conosciuto come la malattia di Wilson.

Source:

Johns Hopkins Medicine