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Recettore che aiuta a proteggere le cellule cerebrali ha ruolo importante nelle cellule di supporto per la retina

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Regent e Wang

Senza sigma 1 recettore , le cellule Müller che supportano la retina non riesco a controllare i propri livelli di stress ossidativo distruttivo , e di conseguenza non in grado di supportare adeguatamente i milioni di neuroni specializzati che ci consentono di trasformare la luce in immagini, gli scienziati segnalano sulla rivista Free Radical Biology e Medicine.

Senza il sostegno di strati ben organizzate della retina le cellule  iniziano a disintegrarsi e la visione si perde con malattie come la retinite pigmentosa, retinopatia diabetica e il glaucoma, ha detto il Dott Sylvia Smith, biologo cellulare della retina e presidente del Dipartimento di Biologia Cellulare e Anatomia al Medical College of Georgia presso la Georgia Regents University.

La scoperta sorprendente rende il sigma 1 recettore un bersaglio logico nel trattamento per queste malattie retiniche tipicamente progressive e accecanti, ha detto Smith, corrispondente autore dello studio. Ha implicazioni anche per altre gravi malattie, come le malattie cardiovascolari e il cancro, così come quelle neurodegenerative, in cui lo stress ossidativo gioca un ruolo.

Ciò che più ha sorpreso gli scienziati è che la semplice rimozione del sigma 1 recettore da cellule Müller ha aumentato in modo significativo i livelli di specie reattive dell’ossigeno, o ROS, indicando il ruolo diretto del recettore nella risposta ossidativa allo stress , ha detto Smith. Una reazione che si aspettavano.

Così hanno guardato oltre ai fori recettore sigma 1 rispetto ai topi normali, e trovato diminuiti in misura significativa l’espressione nei fori di diversi, noti geni antiossidanti e le loro proteine. Un ulteriore esame ha mostrato una variazione nella risposta allo stress usuale.

Questi geni che rendono gli antiossidanti naturali contengono elemento di risposta antiossidante, o sono, a fronte di stress ossidativo, che viene attivato da NRF2, un fattore di trascrizione il quale rimane solitamente nella parte liquida della cellula, o nel citoplasma. NRF2 è considerato uno dei più importanti regolatori dell’espressione di molecole antiossidanti. Normalmente il KEAP1 proteina mantiene sostanzialmente si mantiene inattiva nel citoplasma fino al momento in cui si muove verso il nucleo della cellula dove può contribuire a montare una difesa. “Quando hai lo stress ossidativo, ci vuole questo,” ha detto Smith nella risposta allo stress, che funziona allo stesso modo in tutto il corpo.

Eliminare il recettore sigma nelle celle Müller ha alterato la risposta desiderata: diminuendo  l’espressione NRF2, mentre viene aumentata l’espressione KEAP1. La linea di fondo è che i malsani livelli di ROS sono pure aumentati.

Lo studio crede di fornire la prima prova dell’impatto diretto del sigma 1 recettore sui livelli di NRF2 e KEAP1, scrivono i ricercatori.

“Pensiamo che stiamo cominciando a capire il meccanismo attraverso il quale sigma 1 recettore può funzionare a causa della sua azione sul rilascio di geni antiossidanti”, ha detto Smith.

Mentre il recettore onnipresente era noto per aiutare a proteggere i neuroni nel cervello e degli occhi, il suo impatto sulla funzione delle cellule Müller era finora sconosciuto. L’impatto significativo che gli scienziati  hanno ora trovato aiuta a spiegare il cambiamento drammatico da loro documentato dopo l’utilizzo di pentazocina, un narcotico già utilizzato per alleviare il dolore, in modelli animali in entrambi con presenza di retinite pigmentosa e retinopatia diabetica . La pentazocina, che si lega ed attiva il recettore sigma 1, sembra per garantire la visione funzionale in questi modelli di malattia, consente la sopravvivenza di molte delle cellule visive in strati ben stratificati.

I prossimi passi comprendono di chiarire se in realtà è la conservazione o la rigenerazione degli strati cellulari essenziali dura e per quanto tempo rimane l’effetto. “Noi vediamo un pò di mantenimento della funzionalità, che sia chiaro ne siamo molto entusiaste”, ha detto Smith.

Le cellule Muller cellule sono il supporto principale per la retina, aiutando stabilizzare la sua complessa struttura multistrato, sia orizzontalmente che verticalmente; eliminando i detriti; e sostenendo  la funzione e il metabolismo dei suoi neuroni e vasi sanguigni. Tipicamente vivaci le  cellule Muller possono diventare ancora più attive quando vi è un insulto per l’occhio, come l’aumento dello stress ossidativo, e iniziano a formare tessuto cicatriziale, che ostacola piuttosto che supportare la visione. Problemi come il diabete, possono aumentare i livelli di ROS.

I ROS sono molecole prodotte attraverso la funzione normale del corpo come la respirazione e utilizzando l’energia delle cellule. Il corpo ha bisogno di una quantità limitata di ROS a svolgere funzioni supplementari, come la segnalazione cellulare. Problemi, da malattie degli occhi al cancro, sono il risultato di quando il sistema naturale del corpo per eliminare l’eccesso di ROS non può tenere il passo e i ROS iniziano a fare del male, come la distruzione delle cellule.

Normalmente gli esseri umani hanno circa 125 milioni di aste per permettere la visione notturna le quali mescolate con circa 6 milioni di coni ci permettono di rispondere alla luce e vedere i colori.

 

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