Metabolisches Syndrom im Zusammenhang mit Protein, das Lebergene reguliert, zirkadiane Rhythmen
Metabolisches Syndrom im Zusammenhang mit Protein, das Lebergene reguliert, zirkadiane Rhythmen
Anonim

Eine neue Studie erklärt, wie Rev-erbα die Zeituhr in den meisten Zellen Ihres Körpers reguliert und gleichzeitig Stoffwechselgene in der Leber reguliert, dem Ort des Fett- und Zuckerstoffwechsels Ihres Körpers. Interessanterweise führt Rev-erbα jede dieser Aufgaben auf unterschiedliche Weise aus, anstatt sich für beide Funktionen auf denselben Mechanismus zu verlassen. Diese Forschung könnte Wissenschaftlern, die das metabolische Syndrom behandeln wollen, eine Ansammlung von Erkrankungen und Symptomen, von denen etwa 25 Prozent der Erwachsenen betroffen sind, eine neue Karte liefern. Die Anzeichen dieser Stoffwechselerkrankung sind erhöhter Blutdruck, hoher Blutzucker, überschüssiges Körperfett um die Taille und abnormale Cholesterinwerte.

Oft entdecken Wissenschaftler eine Komponente von zellulären und körperlichen Prozessen, ohne zu verstehen, wie sie funktioniert. Dies war bei Rev-erbα der Fall, einer Proteinart, die als Transkriptionsfaktor bekannt ist. Im Bewusstsein, dass Rev-erbα sowohl den Stoffwechsel als auch die innere Uhr beeinflusst, haben Wissenschaftler eine Frage gestellt: Wie genau erfüllt es diese einzelnen Aufgaben? Wissenschaftler glauben, dass sie durch die Entkopplung der beiden Effekte unabhängig voneinander arbeiten können.

Tagesrhythmus

Rhythmen, eigentlich Schwingungen, leiten jeden physiologischen Prozess in deinem Körper und sie beginnen und enden mit jeder einzelnen Zelle. Jede Zelle im Körper enthält spezielle Proteine, die in einer kollaborativen Kaskade arbeiten und Rückkopplungsschleifen erzeugen, die die etwa 24-Stunden-Schwingungen erzeugen, die wir gewöhnlich zirkadiane Rhythmen nennen. Eine Hauptuhr im Gehirn koordiniert und synchronisiert alle Körperuhren, die zusammen die Muster unseres Tages beeinflussen, indem sie helfen, unsere metabolischen, hormonellen und zellulären Prozesse zu regulieren.

Jeder von uns ist also nichts weniger als ein kompliziert verflochtenes System koordinierter chemischer und physiologischer Reaktionen zwischen Zellen, Organen, Systemen und unserer allgemeinen Umgebung. Eine winzige, aber wichtige Komponente in diesen Prozessen ist Rev-erbα.

Für die aktuelle Studie untersuchten Dr. Mitchell Lazar, Direktor des Institute for Diabetes, Obesity, and Metabolism an der Perelman School of Medicine der University of Pennsylvania, und seine Kollegen, wie dieser Transkriptionsfaktor die innere Uhr und Stoffwechselgene einer Zelle reguliert.

Was Lazar und seine Kollegen entdeckten, ist, dass Rev-erbα die Uhr moduliert und den Stoffwechsel durch verschiedene Mechanismen reguliert. Bei seiner Regulierung der Uhr bindet Rev-erbα direkt an das Genom und konkurriert mit anderen Transkriptionsfaktoren, um eine sich selbst erhaltende Schwingung zu erzeugen. Bei der Regulierung von Stoffwechselgenen rekrutiert Rev-erbα die Hilfe eines Enzyms, HDAC3, und übt dadurch einen gewebespezifischen Rhythmus aus, der den Stoffwechsel reguliert, der auf die spezifischen Bedürfnisse dieses Gewebes zugeschnitten ist.

„Diese zwei unterschiedlichen Wirkungsweisen könnten Rev-erbα die Fähigkeit verleihen, die zirkadianen Schwingungen der Uhrengene zu stabilisieren und gleichzeitig den Leberstoffwechsel an die täglichen Umwelt- und Stoffwechselveränderungen zu koppeln“, erklärte Lazar in einer Pressemitteilung.

Basierend auf diesen Ergebnissen glaubt Lazar, dass Medikamente, die auf die Wechselwirkung von Rev-erbα mit dem HDAC-Enzym oder Metaboliten abzielen, den Leberstoffwechsel modulieren könnten, ohne die Gesamtintegrität der zirkadianen Uhr zu beeinträchtigen (oder nur minimal zu beeinflussen). Diese Forschung könnte ein Schritt zur Behandlung von Stoffwechselerkrankungen sein, insbesondere der Fettleber.

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