Ang Pang-araw-araw na Ritmo ay Maaaring Makaapekto sa Aming Kapangyarihan upang Labanan ang Sakit – Patayin ang Mga Immune Cells na Kinokontrol ng Circadian Circles

Ang mga macrophage, ang mga cell na pumatay sa ating immune system, ay kinokontrol ng mga circadian rhythm, ngunit ang oras ay tila nakasalalay sa isang hindi inaasahang epekto. Kredito: Rensselaer Polytechnic Institute

Ang isang kumpletong pagsusuri ng database ng mahahalagang mga cell sa mammalian immune system ay nagpapakita na ang aming kakayahang labanan ang sakit ay maaaring mas nakasalalay sa pang-araw-araw na cycle ng sirkadian kaysa sa dating naisip.

Ang disfungsi ng Circadian rhythm, isang proseso na pinapanatili ang ating mga katawan na umaayon sa mga siklo ng araw / gabi, ay lalong nauugnay sa diabetes, cancer, Alzheimer, at maraming iba pang mga sakit. Isang pagsisiyasat na nai-publish ngayon sa Pagsasaliksik ng genome ipinapakita na ang aktibidad ng macrophages – ang mga cell sa loob natin na naghahanap at sumisira sa mga mananakop bilang mga virus – ay maaaring magtakda ng pang-araw-araw na pagbabago sa kanilang tugon sa mga pathogens at stress sa pamamagitan ng sirkadian ng regulasyon ng metabolismo.

Sa pag-aaral na ito, Jennifer Hurley, Richard Baruch MD Career Development Assistant Professor of Biological Science sa Rensselaer Polytechnic Institute at nangungunang may-akda ng pag-aaral, at sinisiyasat ng kanyang koponan ang mga pamantayang iyon RNA at mga protina sa macrophage ay nagbabago sa loob ng dalawang araw. “Ipinakita namin na mayroong isang nakakagulat na oras para sa pag-uugali ng macrophage, ngunit ang orasan ay nagpapatakbo ng macrophage sa hindi inaasahang paraan,” sabi ni Hurley.

Naglalaman ang sistemang circadian ng isang hanay ng mga pangunahing protina ng orasan na inaasahan ang pag-ikot ng araw / gabi sa pamamagitan ng pagdudulot ng pang-araw-araw na pag-abandona sa mga antas ng mga enzyme at hormon, at sa huli ay nakakaapekto sa mga parameter ng katawan tulad ng temperatura ng katawan at pagtugon sa katawan. Ang relo ng molekular na ito ay nagmamarka ng oras sa isang self-regulating cycle ng paggawa ng protina at agnas. Ang mga “positibong” elemento ng protina ng orasan ay nagpasimula ng paggawa ng mga “negatibong” protina, na pumipigil sa paggawa ng mga magagandang protina na protina sa kapinsalaan ng mga protina sa mga mahihirap na istraktura, kaya’t lumilikha ng isang negatibong siklo ng feedback na nangyayari minsan bawat 24 na oras.

Kinokontrol din ng mahusay na mga protina ng protina ang pagkakaiba-iba sa maraming halaga ng materyal na genetiko, na kilala bilang messenger RNA o mRNA. Ang mga tagubiling genetika ay isinulat mula sa DNA sa mRNA, na ginagamit bilang isang resipe para sa pagbubuo ng mga protina, mga aktibong cell block ng gusali. Matagal nang iniisip na ang mga antas ng bawat kasunod na hakbang ay maaaring mahulaan mula sa naunang isa. Kung ganoon ang kaso, ang kaakit-akit na mRNA ay umaayon sa mga pabago-bagong antas ng mga cellular protein, kaya, kung ang isa ay subaybayan ang mRNA, malalaman nila kung aling mga protina ang kinokontrol na cell clock ng cell.

Gayunpaman, ipinakita ng pagsisiyasat na ito na ang tularan na ito ay maaaring hindi palaging totoo. Ang pagtatasa ng Macrophage database ay nagsiwalat na may mga makabuluhang pagkakaiba sa pagitan ng mga protina at mRNA na kinokontrol ng mga orasan ng circadian. Ang pag-aaral na ito ay umaayon sa pananaliksik na inilathala sa Mga Cell Cell noong 2018 ng Hurley lab, na ipinakita na halos 40% ng mga protina na nagbubuklod ng protina sa fungus at circadian model system, ang Neurospora crassa, ay walang kaukulang mRNA.

“Ngunit ang laki ng pagkakaiba sa macrophages ay talagang nagulat sa amin,” sabi ni Hurley. “Walong porsyento ng mga protina na naglalabas ng oscillate ay hindi tugma sa kaakit-akit na mRNA sa macrophages. Nangangahulugan iyon na talagang nawala kami sa kung paano naka-defensive ang orasan. “

Manood ng isang video mula sa pagsasaliksik ni Hurley:

Ang koponan ni Hurley, sa pakikipagtulungan sa lab ni Annie Curtis sa Royal College of Surgeons in Ireland (RCSI), ay nahulaan at ipinakita na ang orasan ay kinokontrol ang metabolismo upang magtakda ng oras para sa mahahalagang paggana ng katawan sa macrophages. Upang magawa ito, sinusubaybayan ng mga mananaliksik mula sa RCSI ang mitochondria na gumagawa ng macrophages, na nagpapakita ng ritmo kung saan nahati ang mga organel upang makabuo ng enerhiya at muling pagsamahin sa yugto ng pahinga. Kasunod na naipakita ng Hurley lab na ang oras ng mahahalagang proseso ng immune ay kinokontrol ng mga pagbabago sa produksyon ng enerhiya na humantong sa mga bali at mitochondria.

“Ang aming data ay tumutukoy sa pangangailangan na sundin ang ritmo sa isang buong bagong antas,” sabi ni Curtis, isang senior lecturer sa RCSI. “Nangangahulugan din ito na ang ating mga katawan ay inorasan ng mga orasan nang higit sa naiisip natin.” Ang oras ng immune system na ito ay may malalim na epekto sa kalusugan ng tao, paggamot sa sakit, at pagiging epektibo ng bakuna.

Sanggunian: “I-post ang transcriptional Circadian regulasyon sa Macrophages Organisally Distinct Immunometabolic States” ni Emily J. Collins, Mariana P. Cervantes-Silva, George A. Timmons, James R. O’Siorain, Annie M. Curtis at Jennifer M. Hurley, Enero 12, 2021, Pagsasaliksik ng genome.
SEKSYON: 10.1101 / gr.263814.120

Ang “post transcriptional Circadian regulasyon sa Macrophages Organizedally Distinct Immunometabolic States” ay nai-publish sa suporta ng National Institutes of Health, ang Kagawaran ng Enerhiya, ang Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, at ang Science Foundation Ireland. Sa Rensselaer, sumali si Hurley kay Emily J. Collins na pagsasaliksik. Pinangunahan ni Annie M. Curtis ang pagsasaliksik sa Royal College of Surgeons sa Ireland at sumali doon nina Mariana P. Cervantes-Silva, George A. Timmons, at James R. O’Siorain.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ang paglulunsad ng NASA Walnops rocket ay makikita sa East America

Mapa ng visibility ng Kinnet-X. Kredito: NASA A. Mission upang tuklasin ang transportasyon sa kalawakan gamit ang enerhiya a NASA Ang rocket na tunog...

Bakit kaya mahirap magamot ang COVID-19? Isang Komprehensibong Pagsuri sa Alam Namin

Lumalagong Mga Punto ng Katibayan ng Hindi Karaniwang Nakakahawang Profile Isang komprehensibong pagsusuri ng alam namin COVID-19 at kung paano ito gumagana ay nagmumungkahi na...

Nakikita ng NASA ang mga alon sa ibabaw ng dagat [Video]

Ang mga alon sa loob, o mga papasok na alon, ay maaaring umabot ng daan-daang mga paa sa ibaba ng ibabaw ng karagatan, ngunit...

Mga Kamangha-manghang Dinosauro na Naghahanap ng Kadiliman

Muling pagbuo ng Shuvuuia deserti artist. Kredito: Viktor Radermaker Ang maliit na dinosauro na nakatira sa disyerto ng Shuvuuia ay may natatanging paningin at...

Ang “Molecular glue” ay nagdaragdag ng kahusayan at ginagawang mas maaasahan ang pereskite solar cells sa paglipas ng panahon

Ginamit ng mga mananaliksik ang self-assemble na solong-layer na "molekular na pandikit" upang patigasin ang mga interface sa pereskite solar cells upang gawing mas...

Newsletter

Subscribe to stay updated.