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Neuer chemischer Werkzeuginstallationssatz manipuliert Mitochondrien, aufdeckt Einblicke in DrogegiftigkeitBOSTON, Mass. (24. Februar 2008) - warum fast 1 Million Leute, die häufig Cholesterin-senkenstatins Erfahrung muscle Klammern nehmen? Warum ist es dieses innen der seltene Fall, wenn ein Diabetiker Medikation für intestinale Würmer nimmt, seine Glukoseniveaus verbessert? Gibt es irgendeine wissenschaftliche Basis für die behaupteten gesundheitlichen Auswirkungen des grünen Tees? Ein neuer chemischer Toolkit stellt die erste klinische Erklärung für diese und andere physiologische Geheimnisse zur Verfügung. Die Antworten, alle fällt er, kocht unten zu den Mitochondrien, jene kleinen Organellen aus, die herum in den zellularen Zytoplasma schwimmen, häufig beschrieben, während die Batterie der Zelle verpackt. Ein Forschungsteam, das vom Harvard-Fakultät-Assistenzprofessor und vom ausgedehnten Institutteilnehmermitglied Vamsi Mootha geführt wird, hat einen Toolkit entwickelt, dem Isolate fünf Primäraspekte der mitochondrischen Funktion und analysiert, wie einzelne Drogen jeden dieser Bereiche beeinflussen. Diese Resultate werden on-line-24. Februar in der Natur-Biotechnologie veröffentlicht. In den letzten Dekaden sind Mitochondrien in zunehmendem Maße als Schlüsselfaktor der zellularen Gesundheit verstanden worden. Einerseits kann mitochondrische Funktionsstörung zu viele neurodegenerative Bedingungen sowie metabolische Krankheiten wie Diabetes führen. Da Mitochondrien für das Drehen der Nahrung verantwortlich sind, die wir in die Energie essen, die unsere Körper fährt, sind diese und andere Anschlüsse logisch. Dennoch hat es nicht noch eine systematische Methode für alle Facetten der mitochondrischen Tätigkeit gänzlich abfragen gegeben. „Historisch, wurden die meisten Untersuchungen über Mitochondrien durchgeführt, indem man sie von ihrer normalen Umwelt,“ lokalisierte, sagt Mootha, das auch ein Mitglied der Mitte für menschliche genetische Forschung am Massachusetts-Allgemeinkrankenhaus ist. „Wir wollten Mitochondrien im Rahmen der intakten Zellen analysieren, die uns eine Abbildung geben würden von, wie dann Mitochondrien auf ihren natürlichen Umlagerungen beziehen. Um dies zu tun verursachten wir ein Siebungkompendium das mit Berechnung dann gewonnen werden könnte.“ Um diese Organellen gänzlich zu analysieren, Mootha und seine Mannschaft, die innen auf fünf grundlegenden Eigenschaften Mitochondrientätigkeit, betrachtend auf null eingestellt wird wie eine Bibliothek von 2.500 chemischen Mitteln mitochondrische giftige Nebenerscheinungen (wie alle Mitochondrien „der chemischen Fabriken“ ihren eigenen giftigen Abfallstoff produzieren), Energieniveaus, Geschwindigkeit beeinflußte mit der Substanzen durch diese Organellen, Membranenspannung und Ausdruck der mitochondrischen und Kernschlüsselgene überschreiten. (Mitochondrien enthalten ihr eigenes Genom und bestehen aus ungefähr 37 Genen in den Menschen.) „Es ist gerade wie Ihr Auto für eine Maschinendiagnose innen nehmen,“ erklärt Mootha. „Der Mechaniker prüft die Batterie, die Abgasanlage, den Ventilatorriemen, etc. und infolgedessen produziert dann ein Auslesen für das gesamte System. Das ist analog, was wir haben getan.“ Resultierend aus diesen Untersuchungen produzierten Mootha und seine Gruppe drei Hauptentdeckungen. Zuerst entdeckte die Mannschaft eine Bahn, durch die die Mitochondrien und das Kerngenom der Zelle einander sind. Sie fanden dieses, indem sie entdeckten, dass bestimmte Drogen wirklich Kommunikation zwischen diesen zwei Genomen brachen. Durch Rücktechnik giftige Effekte der Drogen', können sie in der Lage sein, normale Funktion wieder aufzubauen. Zweitens mischt die Mannschaft, die einer Kategorie Cholesterin-Senkung betrachtet wird, Droge benannten statins bei. Ungefähr 100 Million Amerikaner nehmen statins und unter dieser Gruppe, ungefähr 1 Million Erfahrungsmuskeleinzwängen und -schmerzen. Vorhergehende Studien schlugen vor, dass Mitochondrien beteiligt waren, aber klinischer Beweis blieb kontrovers. Mootha und seine Kollegen fanden, dass drei aus den sechs statins (Fluvastatin, Lovastatin und Simvastatin) heraus Mitochondrienenergieniveaus behinderten, wie taten der Blutdruck Droge Propranolol. Als kombiniert, war der Effekt schlechter. „Es ist, dass eine angemessene Anzahl von Patienten mit Herzkrankheit auf einem dieser drei statins sowie Propranolol sind,“ sagt Mootha wahrscheinlich, „unsere zellularen Studien sagen voraus, dass diese Patienten an einem höheren Risiko für das Entwickeln der Muskelklammern sein konnten. Offensichtlich ist dieses nur eine Hypothese, aber jetzt ist dieses leicht prüfbar.“ Das Drittel und diskutierbar am klinischsten die relevanten findenen Bauten auf einem PapierMootha coauthored 2003, ein Papier, das wie Art zeigte - Diabetes 2 wurde mit einer Abnahme am Ausdruck der mitochondrischen Gene verbunden. Ein folgendes und ohne Bezugpapier zeigte ein Verhältnis zwischen Art - Diabetes 2 und eine Zunahme der mitochondrischen giftigen Nebenerscheinungen. Moothas Gruppe entschied sich, ihren Toolkit zu fragen und zu sehen, wenn es irgendwelche Drogen, die beide Funktionen beeinflußten, Drogen gab, die Genausdruck bei der Verringerung des mitochondrischen Abfalls aufladen konnten. In der Tat fanden sie sechs Mittel, die gerade das taten, von dem fünf bekannt, um den Cytoskeleton der Zelle d.h. das Baugerüst zu stören, das einer Zelle seine Struktur gibt. „Unsere Daten zeigen, dass, wenn wir den Cytoskeleton der Zelle stören, die eine Mitteilung sendet, um die Mitochondrien, schält Genausdruck und lässt ein die giftigen Nebenerscheinungen aufzuladen fallen,“ sagen Mootha. „Der Anschluss zwischen dem Cytoskeleton und mitochondrischen dem Genausdruck ist nie vorher gezeigt worden und konnte zur Biologie der grundlegenden Zelle sehr wichtig sein.“ Von den fünf Drogen, die dies taten, wird man, genannt Deoxysappanone, im grünen Tee gefunden und bekannt, um antidiabetische Effekte zu haben. Anders, benannt Mebendazole, wird für die Behandlung der intestinalen Wurminfektion verwendet. Dieser Anschluss gibt ein Grundprinzip zu den Fallreports, in denen Diabetiker mit Mebendazole haben beschrieben Verbesserungen in ihren Glukoseniveaus während auf der Droge behandelten. Die Forscher beabsichtigen, einige der grundlegenden biologischen Fragen weiter nachzuforschen, die diese Studie aufgeworfen hat, vorderstes Sein das Verhältnis zwischen dem Cytoskeleton und den Mitochondrien. Sie planen auch auf der Anwendung dieses Toolkit, um Strategien für die Wiederherstellung der normalen mitochondrischen Funktion in bestimmten metabolischen und neurodegenerative Bedingungen zu entwickeln, in denen sie aufgegliedert hat.
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Diese Forschung wurde durch Bewilligungen von der amerikanischen Diabetes-Verbindung und von der Richard-und Susan-Smith Familien-Grundlage finanziert. Geschrieben durch David Cameron ENTDECKUNGEN BEDEUTUNG FORSCHER ZITIEREN Volles Zitieren: „Großräumige chemische Zerlegung der mitochondrischen Funktion“ Bridget K Wagner (1.5), Toshimori Kitami1 (2.5), Tamara J Gilbert (1), DavidPeck (1), Arvind Ramanathan (1), Stuart L Schreiber (1), Todd R Golub (1.3) u. Vamsi K Mootha (1.2.4) Institut 1-Broad von Massachusetts Institute of Technology und von Harvard, sieben Cambridge Mitte, Cambridge, MA Korrespondenz sollte an V.K.M. (vamsi@hms.harvard.edu) adressiert werden. Harvard-Medizinische Fakultät (http://hms.harvard.edu/hms/home.asp) hat mehr, die Ganztagslehrkörper als 7.500, die in 11 akademischen Abteilungen gelegen sind am Boston-Campus der Schule oder in einem von 47 arbeitet, klinische Abteilungen bei 17 Harvard-angeschlossenen unterrichtenden Krankenhäusern und Forschungsinstituten Krankenhaus-gründete. Jene Teilnehmer schließen Beth Israel Deaconess-Gesundheitszentrum, Brigham ein und Krankenhaus der Frauen, Cambridge-Gesundheits-Bündnis, Krankenhaus der Kinder Boston, Dana-Farber Krebs-Institut, Forsyth Institut, Harvard-Pilgerer-Gesundheitspflege, Joslin Diabetes-Mitte, Mitte der Richter-Bäcker-Kinder, immunes Krankheit-Institut, Massachusetts-Augen-und Ohr-Krankenhaus, Massachusetts-Allgemeinkrankenhaus, McLean Krankenhaus, bringen kastanienbraunes Krankenhaus, Schepens Augen-Forschungsinstitut, Spaulding Rehabilitation-Krankenhaus und Gesundheitssystem VA-Boston an. Des ausgedehnten Instituts (http://www.broad.mit.edu/index.html)-Auftrag ist, diese Versprechung zu erfüllen, indem er kreative Wissenschaftler, um neue leistungsfähige Werkzeuge für genomic Medizin zu konstruieren bevollmächtigt, sie zugänglich zu bilden zur globalen wissenschaftlichen Gemeinschaft, und sie am Verständnis und an der Behandlung der Krankheit anzuwenden. Das Institut ist eine Forschungszusammenarbeit, die Lehrkörper, Berufspersonal und Kursteilnehmer während von den MIT-und Harvard-akademischen und medizinischen Gemeinschaften mit einbezieht und wird gemeinsam durch die zwei Universitäten geregelt. Sie wurde in 2003 durch die weitsichtige Großzügigkeit der Philanthrope, die Eli und gegründet Edythe ausgedehnt sind. Das Institut wird um wissenschaftliche Programme und wissenschaftliche Plattformen organisiert. Diese einzigartige Struktur ermöglicht Wissenschaftlern, auf wichtigen Projekten, mit dem Potenzial zusammenzuarbeiten, Medizin umzuwandeln. Massachusetts-Allgemeinkrankenhaus (http://www.massgeneral.org), hergestellt 1811, ist das ursprüngliche und größte unterrichtende Krankenhaus der Harvard-Medizinischer Fakultät. Das MGH leitet das größte Krankenhaus-gegründete Forschungsprogramm in den Vereinigten Staaten, mit einem jährlichen Forschungsetat von mehr als $500 Million und Hauptforschungszentren in den AIDS, in der kardiovaskulären Forschung, im Krebs, in der Computer- und integrativen Biologie, in der Haut- Biologie, in den menschlichen Genetik, in der medizinischen Darstellung, in den neurodegenerative Störungen, in der verbessernden Medizin, in der Systemsbiologie, in der Versetzungbiologie und im photomedicine.
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