Tang i wsp.

Ekspresja genów w mózgu w zależności od stanu nawodnienia organizmu

Streszczenie: prof. Florian Lang.

Racjonalne podstawy

Odwodnienie organizmu w znacznym stopniu wpływa na sprawność umysłową, pobudliwość neuronów i prawdopodobnie na przeżycie neuronów. Jednak na poziomie molekularnym wrażliwe na odwodnienie mechanizmy neuronalne nie zostały w pełni poznane. Niniejsze badanie dotyczyło wpływu braku wody na ekspresję genów w mózgu. W tym celu pozbawiono myszy dostępu do wody przez okres 24 godzin, po czym zbadano ekspresję genów neuronalnych przy zastosowaniu technologii mikromacierzy, a następnie – dla potwierdzenia – analizy RT-PCR i, częściowo, techniki Western blot.

Najważniejsze ustalenia

Pozbawienie dostępu do wody skutkowało zmianami w zakresie ekspresji genów w mózgu myszy. Odwodnienie przekładało w szczególności się na stymulację poziomów transkryptu klatryny (lekki polipeptyd LCB), kinazy 1 regulowanej przez osocze i glikokortykoidy (SGK1) oraz białka podobnego do białka 8 kotwiczącego kinazę białkową A (PRKA). Pozbawienie wody prowadziło do obniżenia aktywności kinazy Janusa i białek towarzyszących mikrotubulom MAP1, neuronalnego białka 4domeną PAS, trombomoduliny, genu kodującego purynergiczny receptor P2Y13 sprzężony z białkiem G, białka GJB1, neurotrofiny 3, HAPLN1, receptora 19 sprzężonego z białkiem G, antygenu CD93, białka FOXP1, supresora sygnalizacji cytokin 3 (SOCS3), apeliny, rodziny M GTPaz związanych z odpornością (IRGM), inhibitora peptydaz serynowych (lub cysteinowych), rodzina B, członek 1a, inhibitora peptydaz serynowych (lub cysteinowych), rodzina H, członek 1, peroksydazy glutationowej 8 (przypuszczalnie), białka DLGAP1, białka 3 zawierającego domenę palca cynkowego i BTB (ZBTB3) oraz członka V rodziny histonów H2A. Podsumowując, brak wody wpływa na transkrypcję różnych genów w mózgu, co może oddziaływać na sterowanie odpowiedzią mózgu na brak wody.

Znaczenie dla zdrowego nawodnienia organizmu

Obserwacje te dostarczają nowatorskiego spojrzenia na konsekwencje niewystarczającego nawodnienia organizmu na poziomie molekularnym. Pomagają zrozumieć, jak niewystarczające nawodnienie może potencjalnie wpływać na sprawność umysłową, pobudliwość neuronów i być może na przeżycie neuronów. Wpływ na przeżycie neuronów przekładałby się na długotrwałe konsekwencje dla zdrowia psychicznego. Niezbędne są dalsze badania, które pozwolą połączyć wiedzę na poziomie molekularnym z fenomenologią interakcji między stanem nawodnienia a czynnościami mózgu.