Anzeige
Neuroscientists from Tufts University School of Medicine found that disruption of astrocyte function in fruit flies (Drosophila) led to altered daily rhythms, an indication that these star-shaped glial cells contribute to the control of circadian behavior. These results provide, for the first time, a tractable genetic model to study the role of astrocytes in circadian rhythms and sleep disorders.
According to the National Institute of Neurological Disorders and Stroke, more than 40 million Americans suffer from sleep disorders. Some sleep disorders arise from changes to the internal clock that is modulated by environmental signals, including light. Biologically, the internal clock is known to be composed of a network of neurons that controls rhythmic behaviors. Rob Jackson and his team previously had found that normal circadian rhythms require a glial-specific protein. In the new study, the team demonstrates that glia, and particularly astrocytes, are active cellular elements of the neural circuit that controls circadian rhythms in the adult brain.
"This is significant because glia have been traditionally viewed as support cells rather than independent elements that can regulate neurons and behavior. Neurons have had center stage for some time but current research is establishing the role of glial cells in brain function," said Rob Jackson, PhD, professor of neuroscience at Tufts University School of Medicine (TUSM) and member of the genetics and neuroscience program faculties at the Sackler School of Graduate Biomedical Sciences at Tufts. Jackson is also the director of the Center for Neuroscience Research (CNR) at TUSM.
"We used cellular and molecular genetic techniques to manipulate glial cells in the adult brain of fruit flies and found that such cells regulate neurons of the circadian network and behavior" said first author Fanny Ng, PhD, a postdoctoral associate in the Jackson lab. Ng added, "this is the first study to show that glia can modulate the release of a neuronal factor that is essential for normal circadian behavior."
Jackson's team observed altered rhythms in locomotor activity with glial manipulations, an indication the circadian clock had been disrupted, which in humans can contribute to jet lag or serious sleep disorders.
"In order to develop treatments for these disorders, we need to understand their cellular and molecular bases. Our work suggests that Drosophila can serve as a model system for genetic and molecular approaches to understand astrocyte function and astrocyte-neuron interactions. This undoubtedly will contribute to a better understanding of sleep and other neurological disorders that result from circadian dysfunction," said Jackson.
An additional author on this paper is Michelle Tangredi, PhD, a graduate of the Sackler program in neuroscience and a postdoctoral associate in Jackson's lab.
This research was funded by grants from the National Heart, Lung and Blood Institute and the National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS) and a training grant from the National Institute of Child Health and Human Development, all of the National Institutes of Health, and an award from the Russo Family Charitable Foundation Trust through TUSM. The Center for Neuroscience Research is funded by NINDS and Tufts University.
Ng FS, Tangredi MM, and Jackson FR. Current Biology. "Glial cells physiologically modulate clock neurons and circadian behavior in a calcium-dependent manner." DOI 10.1016/j.cub.2011.03.027
About Tufts University School of Medicine and the Sackler School of Graduate Biomedical Sciences
Tufts University School of Medicine and the Sackler School of Graduate Biomedical Sciences at Tufts University are international leaders in innovative medical education and advanced research. The School of Medicine and the Sackler School are renowned for excellence in education in general medicine, biomedical sciences, special combined degree programs in business, health management, public health, bioengineering and international relations, as well as basic and clinical research at the cellular and molecular level. Ranked among the top in the nation, the School of Medicine is affiliated with six major teaching hospitals and more than 30 health care facilities. Tufts University School of Medicine and the Sackler School undertake research that is consistently rated among the highest in the nation for its effect on the advancement of medical science.
If you are a member of the media interested in learning more about this topic, or speaking with a faculty member at the Tufts University School of Medicine, the Sackler School of Graduate Biomedical Sciences, or another Tufts health sciences researcher, please contact Siobhan Gallagher at 617-636-6586.
Siobhan Gallagher | Quelle: EurekAlert!
Weitere Informationen: www.tufts.edu
Weitere Berichte zu: astrocytes > Biomedical > Biomedical Science > circadian rhythm > Drosophila melanogaster > fruit flies > glial cells > health services > internal clock > Neurological Disorder > Neuroscience > sleep disorder > synthetic biology > TUSM
Newly discovered breast milk antibodies help neutralize HIV
23.05.2012 | Duke University Medical Center
Scientists unravel role of fusion gene in prostate cancer
23.05.2012 | New York- Presbyterian Hospital/Weill Cornell Medical Center/Weill Cornell Medical College
Licht lässt die Partikel in der Atmosphäre wachsen. In einem Experiment hat ein internationales Forscherteam erstmals einen neuen Mechanismus nachweisen können, bei dem Partikel durch Licht größer werden und der damit Einfluss auf die Wolkenbildung und das Klima hat.
Photokatalytische Reaktionen können zu einer schnellen Bindung von nicht kondensierenden flüchtigen organischen Kohlenwasserstoffen (VOCs) auf der Oberfläche der Partikel führen. Unter solchen Bedingungen nehme die Größe und Masse der Partikel schnell zu, schreiben die Wissenschaftler im renommierten Fachblatt PNAS.
Die Ergebnisse des Laborexperimentes könnten Effekte erklären, die bisher schon bei Feldkampagnen ...
Ähnlich wie blutsaugende Insekten prüfen Pflanzenschädlinge ihren Wirt auf Abwehrsignale, bevor sie anfangen zu fressen
Pflanzen bilden wenige Minuten nach Angriff eines Fraßfeindes Jasmonsäure, ein Hormon, das die Verteidigung gegen Insekten in Gange setzt mit der Folge, dass giftige Stoffe wie Nikotin oder Verdauungshemmer in den Blättern akkumulieren.
Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie, Jena, haben jetzt herausgefunden, dass Zwergzikaden die Verteidigungsbereitschaft von Tabakpflanzen aufspüren können. ...
Wissenschaftlern vom Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Universität Bonn ist es erstmals gelungen, den Transport eines wichtigen Informationsträgers in biologischen Zellen praktisch unmodifiziert in Echtzeit zu filmen.
Die Studie zeigt, wie die so genannte Boten-RNA die Zellkernhülle überwindet und vom Zellkern in das Zytoplasma gelangt. Diese Arbeit ist nun in dem renommierten Journal „Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA“ (PNAS) publiziert.
Der Bauplan aller Lebewesen ist in ihrem Erbgut gespeichert. Dieses lagert bei höheren ...
Ein neuer Sonderforschungsbereich (SFB) an der Philipps-Universität geht der einzigartigen Fähigkeit von Mikroorganismen auf den Grund, sich ständig an veränderte Umweltbedingungen anzupassen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert den SFB 987 mit dem Titel "Mikrobielle Diversität in der umweltabhängigen Signalantwort" in den kommenden vier Jahren mit voraussichtlich mehr als sieben Millionen Euro.
„Die erfolgreiche Beantragung des neuen Sonderforschungsbereichs belegt einmal mehr die exzellenten wissenschaftlichen Leistungen im Bereich der Mikrobiologie am Standort Marburg“, erklärt Professor Dr. Frank Bremmer, der Marburger Uni-Vizepräsident für Forschung. „Die Einrichtung des SFB wird Marburgs Stellung als zentraler Ort der mikrobiologischen Forschung festigen und deren internationale Sichtbarkeit weiter erhöhen.“ ...
Erosion in tropischen Küstenregionen führt zum schnellen Tod der Korallen
Die Farbigkeit, Vielfalt und Exotik der tropischen Korallenriffe fasziniert viele Menschen weltweit. Und doch sind es die Folgen unserer Zivilisation, die dieses fragile Ökosystem bedrohen durch Klimaerwärmung, Sauerstoffmangel und Ozeanversauerung. Fortschreitende Industrialisierung, Waldrodungen und intensive Landwirtschaft in küstennahen Gebieten führen zu Erosion und verändern die Lebensbedingungen im Meer dramatisch.
Jetzt ...
Anzeige
Anzeige

23.05.2012 | Energie und Elektrotechnik
Nano-Müll lässt sich nicht verbrennen
23.05.2012 | Ökologie Umwelt- Naturschutz
Nea Kameni volcano movement captured by Envisat
23.05.2012 | Geowissenschaften
Jeder Mensch ist anders - Nutzen der individualisierten Medizin
23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten
14th Leibniz Conference of advanced science „Sensorsysteme 2012“
23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten
Exklusive Kontakte beim Investforum
23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten