Estrogen, główny żeński hormon jajnikowy, może w ciągu milisekund wyzwalać impulsy nerwowe w celu regulacji różnych procesów fizjologicznych. W Baylor College of Medicine na Uniwersytecie Stanowym Luizjany i w instytucjach współpracujących naukowcy odkryli, że w szybkim działaniu estrogenów pośredniczy połączenie receptora estrogenowego alfa (ER-alfa) z białkiem kanału jonowego zwanym Clic1.
Clic1 kontroluje szybki przepływ elektrycznie naładowanych jonów chlorkowych przez błonę komórkową, których neurony używają do odbierania, przewodzenia i przesyłania sygnałów. Naukowcy proponują, że interakcja z kompleksem ER-alfa-Clic1 umożliwia estrogenowi wyzwalanie szybkich odpowiedzi neuronalnych poprzez prądy jonowe Clic1. Badanie ukazało się w Postęp nauki.
„Estrogen może działać w mózgu, regulując różne procesy fizjologiczne, w tym płodność kobiet, zachowania seksualne, nastrój, nagrodę, reakcję na stres, funkcje poznawcze, aktywność sercowo-naczyniową i równowagę masy ciała. W wielu z tych funkcji pośredniczy wiązanie estrogenu z jednym z jego receptory, ER-alfa” – powiedział współautor do korespondencji, dr Yong Xu, profesor pediatrii – żywienie i zastępca dyrektora ds. nauk podstawowych w Centrum Badań nad Żywieniem Dzieci USDA/ARS w Baylor.
Szybko i wolno
Powszechnie wiadomo, że pod wpływem stymulacji estrogenem ER-alfa wchodzi do jądra komórkowego, gdzie pośredniczy w transkrypcji genów. Ten klasyczny sposób działania receptora jądrowego trwa od minut do godzin.
„Estrogen może również zmieniać aktywność neuronów w ciągu milisekund, ale nie było jasne, jak to się dzieje” – powiedział Xu. „W tym przypadku nie miało dla nas sensu, że trwająca kilka minut funkcja receptora jądrowego ER-alfa jest zaangażowana w tak szybkie działanie. Zbadaliśmy możliwość, że kanały jonowe, białka w błonie komórkowej regulujące szybki przepływ jonów pośredniczy w szybkim działaniu estrogenu.”
W ramach obecnego badania, pracując na liniach komórkowych i modelach zwierzęcych, zespół poszukiwał białek błony komórkowej oddziałujących z ER-alfa. Odkryli, że białko Clic1, podobnie jak białko 1 kanału wewnątrzkomórkowego chlorku, może fizycznie oddziaływać z ER-alfa. Clic1 powiązano z regulacją pobudliwości neuronów, dlatego naukowcy uznali go za kandydata do pośredniczenia w szybkich działaniach wyzwalanych przez estrogeny.
„Odkryliśmy, że estrogen zwiększa prądy jonowe, w których pośredniczy Clic1, a wyeliminowanie estrogenu zmniejsza takie prądy” – powiedział Xu. „Ponadto prądy Clic1 są niezbędne, aby estrogen indukował szybkie reakcje w neuronach. Ponadto zakłócenie genu Clic1 w modelach zwierzęcych osłabiło estrogenową regulację równowagi masy ciała kobiety”.
Odkrycia sugerują, że inne receptory jądrowe mogą również oddziaływać z kanałami jonowymi, a naukowcy z niecierpliwością czekają na zbadanie tej możliwości w przyszłości.
„Badanie to przeprowadzono na samicach myszy. Jednakże Clic1 występuje również u samców. Jesteśmy zainteresowani zbadaniem jego roli w fizjologii samców” – powiedział Xu.
Kanały chlorkowe nie są tak dobrze zbadane jak inne kanały jonowe, takie jak kanały potasowe, sodowe czy wapniowe. „Jesteśmy jednymi z pierwszych, którzy zbadali rolę, jaką Clic1 odgrywa w fizjologii kobiet” – powiedziała Xu. „Mamy nadzieję, że nasze odkrycia zainspirują inne grupy w tej dziedzinie do rozszerzenia tych obiecujących badań”.
