Pfad Cells Konsum sich auf Energie Anschläge Verständnis von Krebs und Altern Hilfe

US-Forscher haben einen biologischen Weg , die für die Aufrechterhaltung der normalen Mittel der Energieproduktion in den Zellen ist und können uns helfen, besser zu verstehen, Stoffwechselvorgänge bei Krebs und Altern entdeckt ; Zellen verwenden Sie den Pfad zu Shuttle Kalzium in die und aus der Mitochondrien, die kleinen Energieerzeuger im Inneren von Zellen , und wenn es zusammenbricht , Zellen verbrauchen sich die Energie , die sie brauchen .

Sie können lesen, wie der leitende Autor Dr. J. Kevin Foskett , Professor für Physiologie an der University of Pennsylvania School of Medicine in Philadelphia , und seine Kollegen entdeckten , wie dieses bisher unbekannten biologischen Mechanismus arbeitet in einem Papier online veröffentlicht in Zelleam 23. Juli .

Mensch wie viele andere komplexe Organismen eukaryotischen Zellen , umfassend eine Membran umschließt einen Kern und komplizierten Netzwerken biologischer Mechanismen , von denen einer Energie erzeugt . Energieerzeugung passiert in winzige Gehäuse namens Mitochondrien, in denen eine chemische Reaktion namens oxidative Phosphorylierung kombiniert Sauerstoff und Nährstoffen zu ATP (Adenosintriphosphat) , die chemische , die Zellen mit Einheiten der Energieversorgung zu produzieren.

In dieser Studie Foskett und Mitarbeiter entdeckten , dass eine biologische Ionenkanal genannt IP3 Rezeptor pendelt Calcium und zurück aus dem endoplasmatischen Retikulum zu Mitochondrien und diese Übertragung ist für die oxidative Phosphorylierung . ( Endoplasmatischen Retikulum ist eine Innentasche Zellen, die unter anderem Proteine ​​synthetisiert und reguliert und speichert Calcium) .

Er und sein Team festgestellt, dass die IP3 -Rezeptor- Pfad arbeitet auf einem niedrigen Niveau die ganze Zeit, und wenn es nicht mehr , es gibt nicht genug ATP und Zellen Autophagie zu wechseln , um zu überleben , mit anderen Worten , die sie verbrauchen Bits sich die Energie zu bekommen, sie brauchen.

Die Entdeckung könnte uns helfen, besser nicht nur mehr darüber, wie Zellen funktionieren zu verstehen , sondern auch die Biologie des Alterns und Krankheiten wie Krebs .

" Altered Stoffwechsel ist eine Funktion von vielen Krankheiten , sowie Aging, " Foskett gegenüber der Presse .

" Die Definition dieser wesentlichen Mechanismus für die Regulierung der Zellenergie wird Auswirkungen auf eine Vielzahl von physiologischen Prozessen und Krankheiten haben", fügte er hinzu.

Verwenden von Genen und Chemikalien , Foskett und Kollegen gebastelt mit dem Verlauf der IP3 -Rezeptor- Signalweg Mitteilungen Kalzium und festgestellt, dass die Mitochondrien verlassen sich auf einem stabilen Niveau von Kalzium laufenden Transfer , genügend ATP für die normale Zellstoffwechsel zu machen, und wenn es aufhört , Autophagie löst es .

" Ohne diese Ca2 Transfer führt zu einer erhöhten Phosphorylierung von Pyruvat-Dehydrogenase und Aktivierung von AMPK , die prosurvival Makroautophagie aktiviert ", schrieben sie .

Experimentierten auch mit mehreren Arten von Zellen und fanden das gleiche Muster :

"Wir entdeckten , dass diese Eigenverbrauch als Antwort auf das Fehlen des Calciumübertragungscheint bei vielen Arten von Zellen, einschließlich der Hepatozyten aus der Leber , vaskuläre glatte Muskelzellen und verschiedene kultivierte Zelllinien arbeiten ", so Foskett .

Autophagie ist ein wichtiger Prozess, der Hauswirtschaft nicht nur löscht , sondern auch Müll recycelt Zellprodukte nach Überlebensprioritäten: zum Beispiel in Abwesenheit von wichtigen Nährstoffen und Energie , recycelt Autophagie Proteine ​​aus niedrig priorisierte Prozesse , um das Überleben kritische Prozesse voranzutreiben.

Es gibt eine Theorie , daß autophagy spielt eine wichtige Rolle bei der entweder zu verhindern oder zu verlangsamen Krankheiten wie neurdegenerative Erkrankungen, Krebs und Bluthochdruck , Obwohl es auch eine Theorie , dass es zu Krankheit beitragen .

Wir wissen auch, dass die IP3 -Rezeptor ist wichtig für die Regulation des programmierten Zelltods , ist ein Vorgang, bei Krebs, neurodegenerativen Erkrankungen, verschraubt wird , und Huntington- Krankheiten.

Calcium-Freisetzung aus der IP3 -Rezeptor könnte eine wichtige Erkenntnis , die hilft, besser die Verbindung zwischen , wie Störungen im Zellstoffwechsel beeinflusst Aging , Neurodegeneration und Krebs zu verstehen , sagte der Forscher.

Die Mittel aus dem National Institute of General Medical Sciences, der National Heart , Lung , and Blood Institute und das National Institute of Diabetes und Magen-Darm -und Nierenerkrankungen beigetragen zahlen für das Forschungs .

"Essential Verordnung of Cell Bioenergetik durch konstitutive InsP3 Receptor Ca2 Transfer Mitochondrien . "
César Cárdenas , Russell A. Miller, Ian Smith, Thi Bui, Jordi Molgó , Marioly Müller, Horia Vais , King- Ho Cheung, Jun Yang , Ian Parker, Craig B. Thompson , Morris J. Birnbaum, Kenneth R. Hallows , J . Kevin Foskett .
Zelle23. Juli 2010 ( Vol. 142, Issue 2 , pp . 270-283 )
10.1016 / j.cell.2010.06.007

Zusätzliche Quelle : Penn Medicine.