Conectarea nutrienților la creștere printr-un buclă de feedback pozitiv

Rebecca A.S. Palu

1 Departamentul de genetică umană, Facultatea de Medicină a Universității din Utah, Salt Lake City, UT 84112, SUA

Carl S. Thummel

1 Departamentul de genetică umană, Facultatea de Medicină a Universității din Utah, Salt Lake City, UT 84112, SUA

Abstract

În acest număr al Developmental Cell, Okamoto și Nishimura (2015) identifică o buclă de feedback pozitiv între celulele neuronale care menține semnalizarea și creșterea insulinei în condiții nutriționale restrânse.

Okamoto și Nishimura (2015) au confirmat mai întâi că expresia dilp5 este reprimată de foame și au constatat că hrănirea animalelor o dietă bogată - sau una care conține în principal aminoacizi, dar nu lipide sau carbohidrați - este suficientă pentru a restabili expresia dilp5. În plus, în timp ce mutanții dilp5 prezintă o creștere a larvelor relativ normală pe medii bogate, aceștia au redus creșterea atunci când sunt menținuți în condiții restricționate de nutrienți. Luate împreună cu alte experimente, aceste rezultate ridică modelul interesant că reglarea nutrienților a expresiei dilp5 este necesară pentru a menține creșterea larvelor în condiții dietetice suboptime. Mai mult, autorii arată că întreruperea căii TOR de detectare a aminoacizilor în IPC nu are niciun efect asupra expresiei dilp5, indicând faptul că alte celule trebuie să simtă aminoacizi derivați de nutrienți pentru a controla producția de dilp5. Aceste observații i-au determinat pe autori să întreprindă un studiu detaliat al reglării dilp5 și au condus la descoperirea unui sistem de semnalizare la distanță care menține Dilp5 ca răspuns la semnalele dietetice (Figura 1).

creștere

Dilpii circulanți, împreună cu aminoacizii dietetici, promovează producția Dilp6 de către celulele gliale de suprafață. Acest ligand activează InR pe suprafața neuronilor colinergici, în imediata apropiere atât a gliei, cât și a IPC-urilor. IIS din neuronii colinergici duce la secreția Jeb, care activează receptorul Alk pe IPC. Activarea în aval a căii de semnalizare PI3K/AKT duce la fosforilare și excludere nucleară a Foxo. În absența IIS, Foxo nuclear reglează negativ factorii de transcripție Ey și Dac pentru a suprima expresia dilp5. Dilpurile derivate din IPC sunt secretate în hemolimfă prin proiecții către sistemul circulator (reprezentat de săgeata deschisă), completând bucla de feedback pozitiv.