cs.3b-international.com
Sledování zinku v bunkách pro diagnózu rakoviny prostaty
Vedci z Massachusetts Institute of Technology vyvinuli nový optický senzor, který muze sledovat zinek v bunkách tela, coz umoznuje vedcum dozvedet se více o jeho funkcích.
Zinek je základní minerál a nachází se v kazdé tkáni v tele. Zatímco vetsina zinku je pevne spojena s bílkovinami, malé mnozství je pouze volne vázané nebo "mobilní".
Tyto mobilní zinkovací ionty jsou povazovány za rozhodující pro fungování orgánu, vcetne mozku, pankreatu a prostaty.
Zatím vedci plne nerozumí úloze, kterou hrají zinek v biologických systémech, ale vedci z Massachusetts Institute of Technology (MIT) se domnívají, ze jejich senzor to muze zmenit.
V príspevku publikovaném v Sborník z Národní akademie ved, popisují, jak snímac fluoreskuje, kdyz se váze na zinek, a muze být zameren na urcitou organelu uvnitr bunky, coz umoznuje zjistit, kde je zinek nejvíce koncentrovaný.
Snímac se spoléhá na Zinpyr1 (ZP1), molekulu puvodne vyvinutou ve stejné laboratori MIT pred více nez 10 lety. ZP1 je zalozen na barvivu nazývaném fluorescein, ale v senzoru je modifikován tak, aby fluoreskuje pouze tehdy, kdyz se váze na zinek.
Vedci si uvedomují, ze mají potíze zamerit se na specifické struktury v bunkách, a Robert Radford, postdoktor MIT a autor studie, vysvetluje:
"Máme nejaký úspech s pouzitím bílkovin a peptidu zamerených na malé molekuly zinkových senzoru, ale vetsinu casu snímace zachycují v kyselých váccích uvnitr bunky a stávají se neaktivními."
Vedci mohou sledovat umístení zinku v bunkách a získávají lepsí pochopení role minerálu v rakovinných bunkách.
K prekonání techto prekázek vedli výzkumníci dve zmeny v návrhu senzoru. Nejdríve nainstalovali ochranný krouzek reagující zinkem, který zmenil jeho fyzikální vlastnosti a usnadnil cílení.
Také pripojili "znacku adresy" k ZP1 a nasmerovali jej k mitochondriím. Tento stítek, derivát trifenylfosfonia, je pozitivne nabitý a hydrofobní a senzor úspesne vstoupil do bunek. To umoznilo výzkumníkum vizualizovat bazény mobilního zinku v mitochondrii.
Christopher Chang, profesor chemie a molekulární a bunecné biologie na Kalifornské univerzite v Berkeley, který nebyl soucástí výzkumného týmu, ríká:
"Je to vzrusující nová koncepce pro snímání pomocí kombinace prístupu zalozených na reakcích a rozpoznávání, které mají potenciální aplikace pro diagnostiku zahrnující chybné zinek."
Úloha zinku v bunkách rakoviny prostaty
Vedci jiz pouzívají senzor, který jim pomuze pochopit, proc hladiny zinku, které jsou normálne velmi vysoké v prostatu, dramaticky poklesly v rakovinných prostatických bunkách.
Radford pokracuje:
"Muzeme tyto nástroje vyuzít ke studiu obchodu s zinkem v prostatických bunkách, a to jak zdravých, tak nemocných. Tím se snazíme získat náhled na to, jak se behem progrese rakoviny prostaty mení hladina zinku v bunce."
Podle Centra pro kontrolu a prevenci nemocí (CDC) je rakovina prostaty nejcastejsí rakovinou mezi americkými muzi a je jednou z hlavních prícin smrti.
Vedci MIT nyní zkoumají zpusoby pouzití podobných fluorescencních senzoru k vytvorení diagnostického testu, protoze rakovina prostaty je lécitelná, pokud je chycena dostatecne brzy.
Je známo, ze zinek pomáhá stabilizovat strukturu bílkovin a je katalyzátorem nekterých bunecných reakcí. V prostatu pomáhá zinek akumulovat citrát, soucást spermatu.
Uvnitr mitochondrie epiteliálních bunek prostaty je známo, ze zinek inhibuje metabolický enzym akonitasu. Vedci verí, ze zablokováním akonitázy zinek zkracuje cyklus kyseliny citronové - radu reakcí potrebných k výrobe ATP, energetické meny bunky.
Vetsina produkce ATP se vyskytuje v mitochondriích a tým MIT teoretizuje, ze kdyz se bunky prostaty stanou rakovinnými, vylucují ze zinku zink, coz umoznuje rakovinným bunkám produkovat extra energii, kterou potrebují k rustu a rozdelení.
Radford vysvetluje:
"Pokud se bunka nekontrolovatelne rozdelí a potrebuje spoustu chemické energie, pak by rozhodne nechtelo, aby zinek zasahoval do akonitázy a zabránil produkci více ATP."
Vedci zjistili, ze ackoli rakovinové prostatické bunky absorbovaly zinek, nezachytily v mitochondriu, coz tvrdí, ze podporuje teorii.
Dalsí studie o úloze zinku hrají v tele
Zjistení naznacují, ze v zdravých bunkách muze být zinek pridáván do mitochondrie neznámým proteinem. To vedlo výzkumníky k názoru, ze v rakovinových bunkách muze být protein inaktivován.
Budou plánovány dalsí studie, které vytvorí paletu senzoru navrzených k cílení ruzných organel v bunce.
Vedci nyní soustredí své úsilí na úlohu zinku v mozku, kde se verí, ze pusobí jako neurotransmiter. Budou studovat, jakou roli hraje zinek pri sluchu, zraku a zápachu.
Stephen Lippard, hlavní autor a Arthur Amos Noyes, profesor chemie v MIT, uzavírá:
"Identifikace intracelulárních cílu mobilního zinku je dulezitým krokem k pochopení jeho skutecné funkce v biologické signalizaci. Dalsí kroky zahrnují objevení specifických biochemických cest, které jsou ovlivneny zinkem vázaným na receptory v organelách, jako jsou proteiny a objasnení strukturálních a doprovodných funkcních zmen, ke kterým dochází v procesu. "
3 400 detských zabích masek pripomenutých, riziko úrazu
Priblizne 3 400 detských zabích masek odvolalo spolecnost Target Corp., protoze jim chybí rádná ventilace a predstavují riziko udusení pro deti, uvádí komise vydané americkou komisí pro bezpecnost spotrebitelských výrobku (CPSC). Komise ríká, ze úzce spolupracuje s Targetem behem tohoto dobrovolného stazení.
Mohl by inzulínový nosní sprej pomáhat pri lécbe Alzheimerovy choroby?
Kazdých 67 sekund nekdo v USA rozvíjí Alzheimerovu chorobu. Více nez 5 milionu Americanu zije s tímto onemocnením a je zodpovedných za zhruba pul milionu úmrtí kazdý rok. Ale v nové studii, výzkumníci z Wake Forest Baptist Medical Center v Winston-Salem, NC, odhalí, ze mohou najít novou slibnou lécbu onemocnení - ve forme inzulínového nosního spreje.
