Игнасио Провенсио

редактировать

Игнасио Провенсио (родился 29 июня 1965 г.) - американский нейробиолог и открыватель меланопсина, фотопигмента, обнаруженного в специализированных светочувствительных ганглиозных клетках сетчатки млекопитающих. Провенсио был председателем программного комитета Общества исследования биологических ритмов с 2008 по 2010 год.

Содержание
  • 1 Биография
  • 2 Работа
    • 2.1 Роль меланопсина в световых реакциях
    • 2.2 Увлечение слепых пациентов
    • 2.3 Недавние исследования
  • 3 См. Также
  • 4 Ссылки
  • 5 Внешние ссылки
Биография

Провенсио родился в Битбурге, Германия, и посещал Ливанскую католическую среднюю школу в Ливане, Пенсильвания. Во время учебы в Swarthmore College Провенсио заинтересовался неврологией, изучая раков, тараканов и светлячков под руководством Джона Коупленда. С 1987 по 1989 год он работал лаборантом в исследовательской лаборатории Стива Репперта в Массачусетской больнице общего профиля, где он познакомился с циркадной биологией. В 1987 году он окончил Swarthmore College со степенью бакалавра искусств. доктор биологии и получил степень доктора философии в Университете Вирджинии, университете с сильной сетью циркадных биологов, в 1996 году. Во время своей постдокторской работы проходил обучение в Университете военной службы, Провенсио занимал должности ассистента и доцента в Университете военной службы на кафедре анатомии, физиологии и генетики, где он до сих пор является адъюнкт-профессором. В настоящее время он является профессором Университета Вирджинии.

Работа

Роль меланопсина в световых реакциях

В 1998 году Провенсио обнаружил меланопсин как новый опсин в меланофорах светочувствительной кожи африканской когтистой лягушки. В 2000 году он показал, что меланопсин также присутствует в мыши, макаках-резус и людях, где он присутствует только в глазу. Уникальная локализация меланопсина внутри сетчатки указывает на то, что меланопсин не участвует в формировании изображения. Позже он продемонстрировал, что пигмент меланопсин может участвовать в увлечении циркадного осциллятора световыми циклами у млекопитающих.

Он обнаружил, что у слепых мышей отсутствует классический внешний вид. Фоторецепторы сетчатки (стержни и колбочки ) все еще имели опосредованные глазами ответы на свет. Мыши с отключенным геном меланопсина , но с функциональными палочками и колбочками также были способны увлекать. Однако, когда меланопсин был отключен у слепых мышей без палочек и колбочек, они продемонстрировали «полную потерю фотоэнтренсинга циркадного осциллятора, световых ответов зрачка, светового подавления транскрипта арилалкиламин-N-ацетилтрансферазы и резкого подавления двигательной активности светом». ” Провенсио пришел к выводу, что либо меланопсин-содержащие ганглиозные клетки сетчатки, либо внешние фоторецепторы сетчатки (палочки и колбочки ) достаточны для того, чтобы вызвать реакцию на свет. Однако в отсутствие палочек и колбочек или меланопсина меланопсин становится необходимым для фотоэнтернации циркадного осциллятора и других световых реакций.

Для дальнейшего исследования роли меланопсина в индуцированном светом фазовом сдвиге у млекопитающих, Лаборатория Провенсио изучала двигательную активность мышей без меланопсина (Opn4 - / -) в ответ на свет. Мыши Opn4 - / - демонстрировали такое же циркадное поведение, что и нормальные мыши: они увлекались циклами свет / темнота и свободно бегали в постоянной темноте, как это ожидается от нормальных мышей. Таким образом, исследователи в лаборатории Провенсио пришли к выводу, что меланопсин не участвует в работе генерации колебаний часов. С другой стороны, мыши Opn4 - / - испытывали трудности при адаптации к новым фазам в ответ на импульсы монохроматического света. Подразумевалось, что меланопсин необходим для восстановления фазы, но другие механизмы воздействия света также могут быть задействованы в циркадном увлечении.

В 2008 году лаборатория Провенсио смогла специфически разрушить клетки меланопсина в полностью развитой сетчатке мыши. с использованием иммунотоксина, полученного из антитела против меланопсина , конъюгированного с белком сапорином. Это привело к снижению чувствительности к циклам свет / темнота; аналогичная характеристика наблюдалась у мутантов с нокаутом генов, лишенных палочек, колбочек или меланопсина. Более того, индуцированная светом негативная маскировка, опосредованная палочками, колбочками и / или клетками меланопсина, отсутствовала у мышей, лишенных клеток меланопсина. Таким образом, Провенсио предположил, что клетки, содержащие меланопсин, могут быть необходимы для передачи информации о палочках и / или колбочках для определенных зрительных реакций, не формирующих изображение.

Вовлечение у слепых пациентов

Открытие Провенсио Меланопсин и его функция в фотоэнтерренсиональной терапии подтверждают более ранние исследования, показавшие, что некоторые слепые пациенты могут вовлекаться в дневной световой цикл. Поскольку ганглиозные клетки сетчатки, которые экспрессируют меланопсин, также были обнаружены у людей, эти исследования предполагают, что слепые люди, которые все еще сохраняют функциональные клетки меланопсина, являются теми, кто способен участвовать в ежедневных световых циклах. Эти исследования также показывают, что слепые пациенты, которые не могут захватывать клетки меланопсина и испытывают недостаток в них, имеют значительно больший риск страдать от нарушений циркадного ритма сна. Хотя энуклеация слепых пациентов и младенцев была обычной практикой по косметическим или обезболивающим причинам, теперь врачи должны принимать более осторожное решение о том, проводить ли энуклеацию слепых пациентов, особенно младенцев, потому что у них все еще может быть функционирующий светочувствительный узел сетчатки. клетки, экспрессирующие меланопсин. Кроме того, в настоящее время проводятся исследования по оптимизации световой терапии для пациентов с нарушениями циркадного ритма сна, которые специально пытаются стимулировать клетки меланопсина у слепых пациентов.

Недавние исследования

Исследовательская группа Провенсио обнаружила, что у мышей-альбиносов количество белка меланопсина в различных клетках сетчатки зависит от условий освещения. В условиях постоянного освещения количество клеток меланопсина не увеличивалось. Однако, когда этих мышей с постоянным освещением подвергали воздействию режима свет-темнота, количество клеток меланопсина восстанавливалось. Это исследование показывает, что периоды темноты или череда светлых и темных периодов могут контролировать нормальное развитие системы меланопсина.

В исследовании 2006 года Провенсио изучил роль белка RPE65 для фотообмена. RPE65 представляет собой важный белок, обнаруживаемый во внутренне светочувствительных ганглиозных клетках сетчатки (ipRGC ), который необходим для регенерации зрительного хромофора в палочках и колбочках. Мыши с нокаутом RPE65 (Rpe65 (- / -)) показали гораздо более слабые фазовые сдвиги по сравнению с мышами без стержней и конусов, что предполагает, что RPE65 может иметь другие роли.

Для дальнейшего определения функций RPE65 Провенсио взял Rpe65 (- / -) мышей, а также исключили палочки. Для этого использовалась методика вставки трансгена rdta , который избирательно убивает палочки. Они обнаружили, что циркадная светочувствительность вернулась у этих мышей без белка RPE65 и без палочек, по сравнению с мышами без протеина RPE65, у которых все еще были палочки.

Провенсио также взял мышей Rpe65 (- / -) и скрестил их с помощью мышей с нокаутом меланопсина (Opn4 (- / -)). Это привело к образованию мышей с двойным RPE и нокаутом меланопсина, что привело к аномальному фотоэнтагену и дневному поведению. На основании этих результатов Провенсио пришел к выводу, что RPE65 не является необходимым для функционирования ipRGC. Однако из-за интересного восстановления циркадной светочувствительности у мышей без стержней и без РПЭ, кажется, существует механизм, с помощью которого стержни могут влиять на ipRGC, а стержни могут взаимодействовать.

См. Также
Ссылки
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-23 10:55:06
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте