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Il gas marcio dell'uovo può contribuire a proteggere le cellule cerebrali di invecchiamento dal morbo di Alzheimer

Caratterizzato tipicamente come tossico, corrosivo ed odorare delle uova marcie, la reputazione del solfuro di idrogeno può presto ottenere i ringraziamenti di un ringiovanimento del viso ai ricercatori della medicina di Johns Hopkins. Negli esperimenti in mouse, i ricercatori hanno indicato che il gas nauseabondo può contribuire a proteggere le cellule cerebrali di invecchiamento dal morbo di Alzheimer. La scoperta delle reazioni biochimiche che permettono questa apre le porte allo sviluppo di nuove droghe per combattere la malattia neurodegenerative.

I risultati dallo studio sono riferiti nell'emissione dell'11 gennaio degli atti delle Accademie delle Scienze nazionali.

“I nostri nuovi dati collegano saldamente l'invecchiamento, segnalazione delle cellule e di neurodegeneration facendo uso del solfuro di idrogeno e di altre molecole gassose all'interno della cella,„ dice Bindu Paul, M.Sc., il Ph.D., istruttore della ricerca della facoltà in neuroscienza nel Solomon H. Snyder Department della neuroscienza all'autore corrispondente della scuola di medicina e del cavo di Johns Hopkins University sullo studio.

Il corpo umano crea naturalmente le piccole quantità di solfuro di idrogeno per contribuire a regolamentare le funzioni in tutto l'organismo, dal metabolismo delle cellule alla dilatazione del vaso sanguigno. Il campo rapido germogliante del gasotransmission indica che i gas sono molecole cellulari importanti del messaggero, con l'importanza particolare nel cervello. Tuttavia, a differenza dei neurotrasmettitori convenzionali, i gas non possono essere memorizzati in vescicole.

Quindi, i gas agiscono attraverso i meccanismi molto differenti per facilitare rapido il messaggio cellulare. Nel caso del solfuro di idrogeno, questo comporta la modifica delle proteine bersaglio tramite un trattamento chiamato sulfhydration chimico, che modula la loro attività, dice Solomon Snyder, D.Phil., D.Sc., M.D., professore della neuroscienza alla scuola di medicina di Johns Hopkins University ed all'autore co-corrispondente sullo studio.

Gli studi facendo uso di nuovo metodo hanno indicato che i livelli di sulfhydration nel cervello diminuiscono con l'età, una tendenza che è ampliata in pazienti con il morbo di Alzheimer. “Qui, facendo uso dello stesso metodo, ora confermiamo una diminuzione in sulfhydration nel cervello dell'ANNUNCIO,„ dice il collaboratore Milo Filipovic, il Ph.D., il ricercatore principale, il für Analytische Wissenschaften - ISAS di Leibniz-Institut.

Per la ricerca corrente, gli scienziati della medicina di Johns Hopkins hanno studiato i mouse geneticamente costruita per imitare il morbo di Alzheimer umano. Hanno iniettato i mouse con un idrogeno NaGYY chiamato composto ditrasporto, sviluppato dai loro collaboratori all'università di Exeter nel Regno Unito, che rilascia lentamente le molecole del solfuro di idrogeno del passeggero mentre viaggia in tutto l'organismo. I ricercatori poi hanno collaudato i mouse a cambiamenti nella memoria e nella funzione di motore su un periodo di 12 settimane.

Gli esami comportamentistici sui mouse hanno provato che il solfuro di idrogeno ha migliorato la funzione di motore e conoscitiva da 50% rispetto ai mouse che non hanno ricevuto le iniezioni di NaGYY. I mouse trattati potevano ricordare meglio le posizioni delle uscite della piattaforma e sono sembrato più fisicamente attivi che le loro controparti non trattate con il morbo di Alzheimer simulato.

I risultati hanno indicato che i risultati comportamentistici del morbo di Alzheimer potrebbero essere invertiti presentando il solfuro di idrogeno, ma i ricercatori hanno voluto studiare come il cervello chimicamente ha reagito alla molecola gassosa.

Una serie di esperimenti biochimici ha rivelato un cambiamento ad un enzima comune chiamato β della sintasi del glicogeno (GSK3β). In presenza dei livelli sani di solfuro di idrogeno, GSK3β funge tipicamente da molecola di segnalazione, aggiungente gli indicatori chimici ad altre proteine ed alterante la loro funzione. Tuttavia, i ricercatori hanno osservato che in assenza del solfuro di idrogeno, GSK3β overattracted ad un'altra proteina nel cervello chiamato tau.

Quando GSK3β interagisce con la tau, la tau si trasforma un modulo che aggroviglia e si agglutina dentro le cellule nervose. Mentre i mucchi di tau si sviluppano, le proteine aggrovigliate bloccano la comunicazione fra i nervi, finalmente inducente li a morire. Ciò piombo al deterioramento ed alla perdita finale di cognizione, di memoria e di funzione di motore che è caratteristica del morbo di Alzheimer.

La comprensione della cascata degli eventi è importante a progettare le terapie che possono bloccare questa interazione come il solfuro di idrogeno può fare.„

Daniel Giovinazzo, studente di M.D./Ph.D., il primo autore dello studio

Fino ad oggi, i ricercatori mancavano degli strumenti farmacologici per imitare come l'organismo fa lentamente le quantità minuscole del solfuro di idrogeno dentro le celle. “Il composto utilizzato in questo studio fa appena quello e mostra correggendo i livelli del cervello di solfuro di idrogeno, potremmo invertire con successo alcuni aspetti del morbo di Alzheimer,„ dice il collaboratore sullo studio Matt Whiteman, il Ph.D., professore di terapeutica sperimentale all'università di facoltà di medicina di Exeter.

Il gruppo della medicina di Johns Hopkins ed i loro collaboratori internazionali pianificazione continuare a studiare come i gruppi dello zolfo interagiscono con GSK3β ed altre proteine coinvolgere nella patogenesi del morbo di Alzheimer in altri sistemi dell'organo e delle cellule. Il gruppo egualmente pianificazione provare le molecole novelle della consegna del solfuro di idrogeno come componente della loro impresa in corso.