Los investigadores descubren las células glial que la reacción de la tensión del mando, prolonga vida útil en tornillos sin fin

Mientras que muchos de nosotros preocupación sobre las proteínas que agregan en nuestros cerebros como envejecemos y potencialmente causando la enfermedad de Alzheimer u otros tipos de neurodegeneration, podemos no realizar que algunas de las mismas proteínas están agregando en nuestros músculos, configurándonos para la atrofia del músculo en edad avanzada.

La Universidad de California, Berkeley, científicos ahora ha encontrado a las neuronas que ayudan a limpiar estos enredos y a prolongar vida -- por lo menos en los tornillos sin fin (elegans de Caenorhabditis) y posiblemente los ratones. Esto podría llevar a las drogas que perfeccionan salud del músculo o prolongan una vida útil humana sana.

El descubrimiento más reciente del equipo de investigación, publicado el 24 de enero en la ciencia del gorrón, es que las simples cuatro células glial en el cerebro del tornillo sin fin controlan la reacción de la tensión en células en su carrocería y aumentan la vida útil del tornillo sin fin en el 75%. Eso era una sorpresa, puesto que las células glial se despiden a menudo como simples células del apoyo para las neuronas que hacen el trabajo de verdad del cerebro, como el aprendizaje y la memoria.

Esto que encuentra sigue un estudio 2013 en el cual el grupo de Uc Berkeley denunció que las neuronas ayudan a regular la reacción de la tensión en células periféricas, aunque de una manera diferente que las células glial, y alargue la vida de un tornillo sin fin por el cerca de 25%. En ratones, la regla neuronal que refuerza aumenta vida útil en el cerca de 10%.

Junto, estos resultados pintan un retrato de la aproximación doble del cerebro a mantener las células de carrocería sanas. Cuando el cerebro detecta un ambiente agotador -- bacterias o virus invasores, por ejemplo -- un subconjunto de neuronas envía señales eléctricas a las células periféricas de conseguirlas movilizadas para responder a la tensión, tal como directo rompiendo hacia arriba enredos, la producción de la proteína que refuerza y movilizando la grasa salvada. Pero porque las señales eléctricas producen solamente una reacción efímera, las células glial golpean con el pie hacia adentro para enviar una hormona duradera, hasta ahora no identificada, que mantiene una reacción a largo plazo, antiesfuerza.

“Hemos estado descubriendo que si giramos estas reacciones en el cerebro, comunican a la periferia para proteger el organismo entero contra la disminución del inicio de la edad que suceso naturalmente. Telegrafía de nuevo su metabolismo, también protege contra la agregación de la proteína,” dijo a Andrew Dillin, profesor de Uc Berkeley de molecular y de la biología celular y del investigador (HHMI) del Howard Hughes Medical Institute. Como resultado del nuevo estudio, “pensamos que el glia va a ser más importante que las neuronas.”

Mientras que los elegans del ascáride C. son un camino largo evolutionarily de seres humanos, el hecho de que las células glial parezcan tener un efecto similar en ratones sugiere que lo mismo pueda ser verdad de seres humanos. Si es así puede llevar a las drogas que combate el músculo que pierde y la obesidad y quizás aumenta una vida útil sana.

Si usted mira a seres humanos con sarcopenia o más viejos ratones y seres humanos, tienen agregados de la proteína en su músculo. Si podemos encontrar esta hormona, quizás puede mantener el músculo en masa más arriba una más vieja gente. Hay una oportunidad enorme aquí.”

Profesor de Andrew Dillin, de Uc Berkeley de molecular y biología celular e investigador (HHMI) del Howard Hughes Medical Institute

En un comentario en la misma aplicación del 24 de enero la ciencia, dos científicos de la Universidad de Stanford, Jason Wayne Miklas y morena de Anne, produjeron eco ese potencial. “Entendiendo cómo las células glial responden a la tensión y qué neuropeptides secretan pueden ayudar para determinar intervenciones terapéuticas específicas para mantener o para reequilibrar estos caminos durante el envejecimiento y enfermedades relativas a la edad,” escribieron.

Cómo prolongar vida útil

Dillin estudia el deterioro aparentemente simultáneo de células en la carrocería como ella envejece en muerte. Él ha mostrado en tornillos sin fin y ratones que las hormonas y los neurotransmisores liberados por el cerebro mantienen esta avería la verificación activando una reacción de la tensión en las células de carrocería y sintonizando encima de su metabolismo. La reacción originó probablemente para luchar la infección, con el efecto secundario de mantener tejidos vida útil sana y que extendía. Porqué nuestro parada de las células que responde a estas señales como envejecemos es la pregunta grande.

Durante la última década, él y sus colegas han determinado tres técnicas usadas por los tornillos sin fin para mantener sus células sanas y, por lo tanto, largo-vivas. Activar la reacción de descarga eléctrica del calor de la carrocería, por ejemplo, protege el citoplasma de la célula. Estimular la reacción revelada de la proteína protege las estructuras de la producción de energía de las células, las mitocondrias. La reacción revelada de la proteína es la manera de la célula de asegurarse de las proteínas asume su estructura apropiada 3D, que es crucial para el funcionamiento apropiado dentro de la célula.

Su último descubrimiento es ese glia, así como las neuronas, estimulan la reacción revelada de la proteína en el retículo endoplásmico (ER). El ER es la estructura celular que recibe los ribosomas que hacen las proteínas -- el ER se estima para ser responsable del plegamiento y de la maduración de tanto como 13 millones de proteínas por minuto.

“Mucho el trabajo que hemos hecho ha destapado que ciertas partes del cerebro controlan el envejecimiento del descanso del animal, en organismos de tornillos sin fin a los ratones y probablemente a los seres humanos,” a Dillin dijo.

Dos otras intervenciones también aumentan vida útil en tornillos sin fin: adiete la restricción, que puede llamar en juego otros mecanismos antienvejecedores, y reducir la producción de una hormona llamada insulina-como el factor de incremento (IGF-1).

Los descubrimientos de Dillin han llevado ya a los nuevos tratamientos para las enfermedades. Él cofounded una compañía, Mitobridge Inc. (detectado recientemente por Astellas Pharma Inc.), sobre la base de encontrar que ciertas proteínas ayudan a sintonizar hacia arriba las mitocondrias. Una droga la compañía desarrollada ahora está en las juicios clínicas de la fase II para tratar el daño que ocurre cuando los riñones recomienzan después de falla súbita, por ejemplo durante una operación.

Él cofounded otra compañía, terapéutica de Proteostatis, para desarrollar un tratamiento para la fibrosis quística que se basa en activar la reacción revelada de la proteína a los canales del ión de la reparación en gente con la enfermedad.

El nuevo descubrimiento sobre cómo el impacto del neurotransmisor y de las hormonas el ER podría tener implicaciones para las enfermedades que implican el músculo que pierde, por ejemplo la enfermedad de Huntington y formas de myocytis.

Células de Glial

En 2013, Dillin y sus colegas descubrieron eso expresión que reforzaba de una proteína llamada xbp-1s en células nerviosas sensoriales en las alzas del cerebro del tornillo sin fin la reacción misfolded de la proteína en la carrocería del tornillo sin fin. Poco tiempo después, el becario postdoctoral Ashley Frakes decidía ver si las células glial enshrouding estas neuronas también estuvieron implicadas. Cuando ella overexpressed la misma proteína, xbp-1s, en un subconjunto de estos glia (cefálico astrocyte-como glia de la vaina, o CEPsh), ella descubrió un efecto incluso más grande sobre las células periféricas, según lo medido por cómo se ocupan de una dieta de alto grado en grasas.

Frakes podía establecer claramente el glia de cuatro CEPsh responsable de accionar la reacción del ER, porque la carrocería de los elegans de la C. se estudia tan bien. Hay solamente 959 células en el tornillo sin fin entero, 302 cuyo son las células nerviosas, y 56 son células glial.

Trabajo las neuronas del CEP y del glia de CEPsh diferentemente, pero aditivo, perfeccionar metabolismo y limpiar los agregados de la proteína como los tornillos sin fin adelgazan hacia abajo y viven dos veces mientras los tornillos sin fin sin esta protección contra una dieta de alto grado en grasas.

“El hecho de que apenas algunas células controlen el futuro del organismo entero es sobresaltado,” Dillin dijo. El “trabajo 10 de Glia cronometra mejor que las neuronas en ascender esta reacción y alrededor dos veces tan bueno en vida útil que extiende.”

Frakes está intentando actualmente determinar la hormona producida por estas células glial, un primer paso de la transmisión de señales hacia encontrar una manera de activar la reacción en las células que están disminuyendo en la función y quizás de crear una droga para sintonizar hacia arriba las células humanas y para stave lejos los efectos del envejecimiento, de la obesidad o de otros tipos de tensión.

Frakes también encontró que los tornillos sin fin adelgazados hacia abajo porque sus almacenes de la grasa, bajo la forma de gotitas del lípido, fueron girados en el ER. Otro grupo de investigación en Tejas ha mostrado que xbp-1s que activa en las neuronas de ratones también tiene el efecto de reducir almacenes gordos y de adelgazar los ratones, de protegerlos contra los efectos de una dieta de alto grado en grasas y de prolongar su vida útil.

“Cuando lo activan en las neuronas, ven el hígado el librarse de la grasa, redistribuyendo demandas metabólicas,” Dillin dijo. “Pienso que veríamos la misma cosa en seres humanos, también.”

Source:
Journal reference:

Frakes, A.E., et al. (2020) Four glial cells regulate ER stress resistance and longevity via neuropeptide signaling in C. elegans. Science. doi.org/10.1126/science.aaz6896.