Zellen sind sehr gesprächig: Hier ist, was sie mögen sagen:


Lebewesen sind gesprächig Kreaturen. Auch wenn sie nicht tatsächlich klingt, machst Organismen kommunizieren ständig über chemische Signale dieser Kurs durch ihre Systeme.

In mehrzelligen Organismen wie Menschen Gehirnzellen nennen könnte: "Ich bin in Not!" signalisieren Sie anderen helfen, eine schützende Reaktion zu montieren. Einzellige Organismen wie Bakterien übertragen können, "müssen wir uns halten zusammen, um zu überleben!" so dass sie bestimmte Tätigkeiten koordinieren können, die sie Solo durchführen können.

Neben Signale aussenden, haben Zellen, Informationen zu erhalten. Um ihnen dabei zu helfen, verwenden sie molekulare "Ohren" genannt Rezeptoren auf ihrer Oberfläche. Wenn ein Botenstoff an einen Rezeptor heftet, sagt die Zelle was vorgeht und verursacht eine Reaktion.

Wissenschaftler gefördert durch die National Institutes of Health folgen den Dialog lernen wie Zelle Signale beeinflussen Gesundheit und Krankheit. Forscher sind auch Ausgangspunkt zur Teilnahme an den zellulären Gespräche einfügen eigener Kommentare mit dem Ziel der Entwicklung von Therapien, die einem kranken System richtig eingestellt.

Signalisierung einer langen, dünnen Lebens

In zellulären Gespräche die "Worte" nehmen häufig die Form von kleinen Molekülen oder Chemikalien, veröffentlicht von einer Zelle und von Rezeptoren auf einem anderen empfangen. Bei mehrzelligen Tieren sind Hormone eine häufige Form der chemischen Nachricht.

Zum Beispiel, lassen unsere Leberzellen das Hormon FGF21 Fettzellen zu sagen, wann es Zeit ist, etwas Fett zur Energiegewinnung verbrennen. Dieses Signal macht FGF21 von Interesse für Wissenschaftler, die Behandlung von Adipositas und Typ 2 Diabetes wollen.

Untersuchen die Rolle des Hormons, David Mangelsdorf und Steven Kliewer von der University of Texas Southwestern engineered Medical Center Mäuse um zusätzliche FGF21 zu produzieren. Das dramatische Ergebnis: kleinere Mäuse, obwohl sie normale Proportionen von Fetten und mageren Masse hatte. Es stellt sich heraus, dass das FGF21 Signal andere Signale Wachstum beteiligt unterbricht. Eine weitere wichtige Änderung war, dass die Mäuse im Vergleich zu den typischen 2 für bis zu 4 Jahre lebte.

Aber es auch negative Auswirkungen gab. Die Mäuse mit zusätzlichen FGF21 hatte geringe Knochendichte, als ob sie Osteoporose bekamen. Und die weiblichen Mäusen konnten nicht Welpen. Mangelsdorf und Kliewer versuchen, herauszufinden, was andere Nebenwirkungen der FGF21 signal in verschiedenen Teilen des Körpers haben könnte.

"Hier ist eine Verbindung, die ist ein potenzieller Anti-Adipositas-Medikament und vielleicht auch machen Sie lange Leben, wenn die Nebenwirkungen überwunden werden könnte...", sagt Mangelsdorf. Jetzt arbeiten er und Kliewer um besser zu verstehen, genau wie FGF21 diese positiven und negativen Veränderungen im Körper erzeugt.

Stopfen Sie Tumoren

In dem hin und her des Mobilfunkes sind Endothelzellen wichtige Akteure. Diese Zellen, die Wände der Blutgefäße auskleiden, sind Rezeptoren, die Verarbeitung von Informationen wie z. B. die Rate des Blutflusses abgedeckt. Molekulare Signale senden sie auch die Kontrolle der Blutgerinnung, Immunreaktionen und anderen Prozessen.

Darüber hinaus endotheliale Zellen kommunizieren mit Krebszellen, deren Wachstum Einhalt zu Gebieten, sagt Elazer Edelman des Massachusetts Institute of Technology und Harvard Medical School. Aber ein Tumor sendet Signale eigene, überzeugende Endothelzellen, Signale zu senden, das Krebswachstum zu unterstützen.

Edelman entwickelte eine Behandlung, die helfen könnten: ein Paket von gesunden Endothelzellen, implantiert in der Nähe eines Tumors, die fungiert als Backup für den Körper verhindern die Krebs-controlling Endothel. Die implantierten Zellen produzieren komplexe Botschaften – Edelman hat noch nicht alle Elemente definiert — den Krebs im Zaum zu halten.

In Tests, die er getan hat, mit Mäusen, die Implantate unterdrücken Krebs, aber Edelman hat noch, herauszufinden, welche Arten von Krebs am besten reagieren. Seine Mitarbeiter haben die Implantate auch bei gesunden Menschen, um sicherzustellen, dass sie sicher sind, bevor Sie versuchen sie bei Krebspatienten getestet.

Bakterien-Stummschaltung

Bakterien kommunizieren mit einem Prozess namens Quorum sensing miteinander. Durch das Senden und für "Ich bin hier" Signale hören, können sie herausfinden, ob sie allein oder in einer Gemeinschaft sind. Sobald eine Reihe von Zellen zusammen sind – bilden ein "Quorum" – sie Verhalten sich anders als wenn sie allein waren. Sie dringen in Wirtszellen oder Giftstoffe oder Biofilme zu starten.

Wenn Wissenschaftler zum Schweigen Quorum signalisiert bringen konnte, sie bakterielle Schäden an den Zellen blockieren könnte, aus Sicherheitsgründen Vern Schramm am Albert Einstein College of Medicine der Yeshiva University. Sein Labor arbeitet an Chemikalien, die schalten Sie die Aktivität von Enzymen, Proteinen, die biologische Reaktionen beschleunigen.

Bakterien benötigen das Enzym MTAN für Quorum sensing. Schramm entwickelt einen Inhibitor, der MTAN, wie ein Schlüssel ins Schloss stecken zu Staus. "Diese Kürzungen die Telegraphendrähten zwischen den Bakterien, so dass sie nicht kommunizieren können," sagt er.

Schramm Inhibitor hat einen Vorteil gegenüber Antibiotika derzeit vorgeschrieben. Diese Medikamente töten Bakterien, aber die Bakterien sind in der Lage, Möglichkeiten, um den Angriff ausweicht entwickeln. Dies führt zu Antibiotika-Resistenz, die ein ernstes Problem ist, weil Ärzte aus Drogen ausgeführt werden, die gegen Bakterien wirken. Aber Schramm Cholera-Bakterien mit MTAN-Inhibitoren für 26 Generationen wuchs, und sie nie eine Möglichkeit entwickelt, die Behandlung zu entkommen. Schramm ist derzeit auf der Suche um zu entwickeln, die Inhibitoren in nennt er "ewige Antibiotika."

Schramm hätte nie gedacht, dass wäre sein Ziel – begann er seine Karriere nur versuchen zu verstehen, Enzyme. Er weist darauf hin, dass dies ein gutes Beispiel dafür, wie Grundlagenforschung über grundlegende Prozesse wie zellulare Kommunikation den Weg zu neuen Medikamenten führen kann.

This im Life Science-Artikel wurde bereitgestellt, um zu Leben-Wissenschaft in Zusammenarbeit mit der Nationales Institut der allgemeinen medizinischen Wissenschaften und ein Teil der National Institutes of Health .

Erfahren Sie mehr:

Nervt die Fehler aus Erkenntnisse Magazin

Auch in dieser Serie:

Oh, was weben ein Gewirr von Biofilm-Bakterien

Lernen von bakteriellen Chatter

Verwandte Artikel

Dort hängen! Hier ist, was Sie freuen uns, wenn Ihre Kinder älter werden

Ich bin ziemlich viel mit nächtlichen Fütterungen und Windel Veränderungen gemacht. (Darüber hinaus gibt es nach wie vor nächtlichen Fütterungen aber ich habe nicht in Jahren Windeln gekauft.) Aber ich bin immer noch Sympathien für den zermürbenden Anfang...

Wenn Tiere einen Buch-Club hatten, hier ist was sie würden lesen

Also, ich bin malte eine Bande von Hunden und Katzen hängen am Central Perk (tun nicht selbst sagen Sie mir, wenn Sie nicht, was wissen das heißt), trinken ihren Karamell Meowcchiatos und ihre Doggy de Leches. Wie ich haben sie ausgecheckt, Goodreads.com,...

Künstliche neuronale Netze können Tag Traum – hier ist was sie sehen

Wenn Sie Formen in den Wolken suchen, finden Sie oft Dinge, die Sie jeden Tag sehen: Hunde, Menschen, Autos. Es stellt sich heraus, dass künstliche "Gehirne" das gleiche zu tun. Google nennt dieses Phänomen "Inceptionism", und es ist e...

Denken verändern-Karrieren in den Unterricht? Hier ist was Sie wissen müssen

Aus der verschiedenen Ausbildungswege zur Wahl der primären oder sekundären beantworten unsere Experten wichtige Fragen beim Start einer zweiten Karriere in der Lehre Kannst du ein Thema unterrichten, nehmen Sie Ihr Studium nicht? Die meisten Lehrer-...

Wissenschaftler in der antarktischen Eisdecke gebohrt. Hier ist, was sie fanden.

Unter dem antarktischen ist Eis eine Welt anders als alle anderen. Zyklen von Einfrieren und Auftauen schnitzen Drainagen, Flüsse, Schluchten und sogar Seen unter was von der Oberfläche, eine endlose Weite der weißen zu sein scheint. Jetzt haben Forscher...

Wenn man bedenkt Stoffwindeln? Hier ist was Sie wissen müssen

Gibt es so viele "Mama Krieg" Seiten zu prüfen, während der Schwangerschaft: Brust oder Flasche, zu beschneiden oder nicht zu beschneiden, natürliche Geburt vs. Medizin. Und dann – natürlich – besteht die diapering Frage. Für viele scheint die E...

Microsoft nennt alles nach Halo jetzt. Hier ist, was sie als nächstes tun sollte...

Halo bietet Nährboden für Namen und Microsofts früheren Entscheidungen war schon immer eher zahm. Lassen Sie uns zu ändern Etwas interessantes ist passiert bei Microsoft im vergangenen Jahr: Es hat erkannt, dass es eine beliebte, bekannte und flexible Stü...

Was ist der Deal mit Flag Day? Hier ist was Sie wissen müssen

Am 14. Juni ist nicht nur der Tag nach dem 13. Juni und am Tag vor dem 15. Juni, ist es auch Tag der Nationalflagge, eine unterschätzte und oft vergessenen Urlaub. Nun, nicht viele Menschen Flaggentag in diesen Tagen feiern. Aber warum nicht? Es ist eine...

IPhone 6 s? das iPad Pro? Hier ist was Sie denken, dass Apple heute bekannt geben

Neuen iPads, neue iPhones und ein neues Apple TV – aber die meisten von Ihnen letztere kümmern sich nicht um Es wird ein neues iPhone, ein iPad Pro und ein neues Apple TV auf der Bühne in San Francisco hat am Mittwoch angekündigt – zumindest wenn die komb...

Facebook Video-Anzeigen sind hier (und das ist was sie aussehen)

Bereits heute Morgen veröffentlichte das Wall Street Journal ein Gerücht, was darauf hindeutet, dass Facebook seine neue Videoanzeigen in dieser Woche bekannt geben würde. Nun, Facebook hat den Start offiziell gemacht – und hier ist, wie sie aussehen. Fac...

Hier ist was passiert mit Schlangen In der Schwerelosigkeit

Zu Ehren der Welttag der Schlange ist heute, hier ist was passiert, wenn Sie eine Reihe von Schlangen auf ein Flugzeug... für die Wissenschaft. Die meisten Tiere wahrnehmen die Schwerelosigkeit der Schwerelosigkeit, als ob sie auf den Kopf fielen. Wenn Si...

Hier ist was das Würgen Decke von Smog über China sieht wie aus dem Weltraum

Eine Dicke und gefährliche Decke der Smog ist derzeit Kuvertierung, Peking und Teile des östlichen China, zwingt Behörden "Orange" Ausschreibungsentscheidung – die zweite einer Verschmutzung vierstufigen Skala auf höchstem Niveau. Hier ist, wie...

Die Schlümpfe-Film-Trailer: Hier ist, was wir bisher wissen

  Die Schlümpfe Trailer ist nur der neueste Ahnung was erwarten Sie von kommenden und mit Spannung erwartete Die Schlümpfe -Film, die Kinos kommenden Sommer hits. Ja, verdickt die Schlümpfe Handlung! Wir haben den Trailer (VIDEO) unten, plus all die...

Hier ist warum Sie Panik sollte nicht über Krebs verursachen und Wurstwaren

Ein überraschender Bericht von einem internationalen Team von Wissenschaftlern zufolge verarbeitetes Fleisch wie Würstchen und Speck sind eine eindeutige Ursache von Krebs, während rotes Fleisch eine wahrscheinliche Ursache ist. Hier ist was bedeutet dies...