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Os neurocientistas descobrem a molécula antienvelhecimento esse dano relativo à idade do ADN dos reparos

Os neurocientistas do MIT descobriram que uma enzima chamada HDAC1 é crítica para reparar dano relativo à idade do ADN aos genes envolvidos na memória e em outras funções cognitivas. Esta enzima é diminuída frequentemente nos pacientes e nos adultos normalmente de envelhecimento de Alzheimer.

Em um estudo dos ratos, os pesquisadores mostraram que quando HDAC1 é perdido, um tipo específico de dano do ADN se acumula enquanto os ratos envelhecem. Igualmente mostraram que poderiam inverter este dano e melhorar a função cognitiva com uma droga que activasse HDAC1.

O estudo sugere que isso restaurar HDAC1 poderia ter benefícios positivos para os pacientes de Alzheimer e os povos que sofrem de diminuição cognitiva relativa à idade, os pesquisadores digam.

Parece que HDAC1 é realmente uma molécula antienvelhecimento. Eu penso que esta é muito amplamente uma biologia básica aplicável que encontra, porque quase todas as doenças neurodegenerative humanas acontecem somente durante o envelhecimento. Eu especularia isso HDAC1 de activação sou benéfico em muitas circunstâncias.”

Li-Huei Tsai, estuda o autor e director superior, instituto de Massachusetts Institute of Technology Picower para aprender e memória

O Sibilo-Chieh Pao do cientista da pesquisa do instituto de Picower é o autor principal do estudo, que aparece hoje em comunicações da natureza.

Reparo e envelhecimento do ADN

Há diversos membros da família de HDAC das enzimas, e sua função preliminar é alterar as proteínas dos histones em torno de que o ADN é enrolado. Estas alterações controlam a expressão genética obstruindo genes em determinados estiramentos do ADN do copi no RNA.

Em 2013, o laboratório de Tsai publicou dois papéis que ligaram HDAC1 ao reparo do ADN nos neurônios. No papel actual, os pesquisadores exploraram o que acontece quando o reparo de HDAC1-mediated não ocorre.

Para fazer aquele, projectaram os ratos em que poderiam bater para fora HDAC1 especificamente nos neurônios e um outro tipo de neurónios chamou astrocytes.

Para o primeiro diversos meses das vidas dos ratos, não havia nenhuma diferença discernable em seu níveis ou comportamento de dano do ADN, comparados aos ratos normais. Contudo, como os ratos envelhecidos, diferenças se tornaram mais aparentes.

Dano do ADN começou a acumular nos ratos de HDAC1-deficient, e igualmente perderam alguma de sua capacidade para modular mudanças synaptic da plasticidade na força das conexões entre os neurônios. Os ratos mais velhos que faltam HCAC1 igualmente mostraram prejuízos nos testes da memória e da navegação espacial.

Os pesquisadores encontraram que a perda HDAC1 conduzida a um tipo específico de dano do ADN chamou 8 lesões da oxo-guanina, que são uma assinatura de dano oxidativo do ADN.

Os estudos dos pacientes de Alzheimer igualmente mostraram níveis elevados deste tipo de dano do ADN, que é causado frequentemente pela acumulação de byproducts metabólicos prejudiciais. A capacidade do cérebro para cancelar estes byproducts diminui frequentemente com idade.

Uma enzima chamada OGG1 é responsável para reparar este tipo de dano oxidativo do ADN, e os pesquisadores encontraram que HDAC1 é necessário activar OGG1.

Quando HDAC1 falta, OGG1 não gira sobre e dano do ADN vai unrepaired. Muitos dos genes que os pesquisadores encontrados para ser os mais suscetíveis a este tipo de dano codificam os canais do íon, que são críticos para a função das sinapses.

Visando o neurodegeneration

Diversos anos há, Tsai e Stephen Haggarty da Faculdade de Medicina de Harvard, que é igualmente um autor do estudo novo, bibliotecas selecionadas de moléculas pequenas à procura dos compostos potenciais da droga que activam ou inibem membros da família de HDAC.

No papel novo, Tsai e Pao usaram uma destas drogas, chamado exifone, para ver se poderia inverter o dano que relativo à idade do ADN viu nos ratos que faltam HDAC1.

Os pesquisadores usaram o exifone para tratar dois modelos diferentes do rato de Alzheimer, assim como ratos mais velhos saudáveis. Em todos os casos, encontraram que a droga reduziu os níveis de dano oxidativo do ADN no cérebro e melhoraram as funções cognitivas dos ratos, incluindo a memória.

Exifone foi aprovado nos anos 80 em Europa à demência do deleite mas descolado mais tarde o mercado porque causou dano de fígado em alguns pacientes.

Tsai diz que é optimista que outro, umas drogas mais seguras de HDAC1-activating poderia vale a prossecução como tratamentos potenciais para diminuição cognitiva relativa à idade e doença de Alzheimer.

“Este estudo posiciona realmente HDAC1 como um alvo novo potencial da droga para fenótipos relativos à idade, assim como patologia e fenótipos neurodegeneration-associados,” diz.

O laboratório de Tsai está explorando agora se dano do ADN e HDAC1 igualmente jogam um papel na formação de proteínas misfolded emaranhados da tau no cérebro que são uma assinatura de Alzheimer e outras doenças neurodegenerative.

A pesquisa foi financiada pelo instituto nacional sobre o envelhecimento, pelo instituto nacional de desordens neurológicas e de curso, e por uma concessão de Glenn para a pesquisa em mecanismos biológicos do envelhecimento.