Kā mūsu ķermeņa pulksteņi var radīt vai salauzt mūsu veselību
Kad mūsu dzīvesveids kļūst arvien prasīgāks, mēs veidojam savu dzīvi ap mākslīgi sadalītām dienām un naktīm, kas atbilst nepieciešamībai strādāt nakts maiņās, visu nakti uzturēties vai ceļot starp kontinentiem. Bet tas ietekmē mūsu dabiskos ķermeņa pulksteņus ar nevēlamām sekām.
Ja mēs izjaucam savus diennakts ritmus, ko nosaka ķermeņa pulksteņi, kas regulē visus automatizētos procesus, kas notiek ķermeņa iekšienē, mēs traucējam savu veselību.
Mūsu ķermeņa pulksteņi kontrolē vielmaiņu, veicinot katra ķermeņa orgāna pareizu darbību.
Tomēr, ja mēs regulāri apejam savus dabiskos dienas un nakts ciklus - strādājot pa nakti, braucot tālsatiksmes attālumā vai pavadot pārāk daudz laika, skatoties uz spilgtiem ekrāniem tumsā, mūsu ķermeņa pulksteņi dezorientējas un pārstāj darboties pareizi.
Jauni pētījumi no Dienvidkalifornijas universitātes Losandželosā, The Scripps Research Institute La Jolla, CA un Nagojas Universitātē Japānā identificē galveno mehānismu, kas saista diennakts ritmu disregulāciju ar lielāku pakļaušanu hroniskām slimībām.
"Epidemioloģiskie pētījumi konsekventi atklāj arvien vairāk saistību starp mūsdienu dzīvesveidu un mūsu iekšējo bioloģisko pulksteni, un, kad šie divi saduras, tas var izraisīt tādu slimību attīstību kā aptaukošanās un krūts vēzis," atzīmē pētījuma autors Stīvs Kejs, neiroloģijas profesors. , Dienvidkalifornijas Universitātes biomedicīnas inženierzinātnes un bioloģijas zinātnes.
Tomēr viņš piebilst: "Šis pētījums pārsniedz epidemioloģiju, lai izpētītu diennakts traucējumu mehānismus kā noteiktu slimību riska faktoru."
Jaunais pētījums, kas parādās PNAS, ir identificējis olbaltumvielu, kurai diennakts ritma kontekstā ir divējāda loma un kas izskaidro, kā traucēti ķermeņa pulksteņi var izraisīt slimības.
Smalka līdzsvara izjaukšana
Kajs un viņa kolēģi koncentrējās uz HNF4A, olbaltumvielu, kas atrodas šūnu kodolos, un kas, pēc iepriekšējiem pētījumiem, ir saistīts ar aknu, nieru un resnās zarnas agrīnu attīstību.
Kad pētnieki analizēja aknu un resnās zarnas šūnas, kas ņemtas no peles un cilvēka audiem, viņi atklāja, ka HNF4A sarežģītā veidā mijiedarbojas ar šo šūnu diennakts pulksteņiem. Precīzāk, HNF4A var bloķēt divus citus proteīnus - CLOCK un BMAL1 -, kas palīdz regulēt diennakts ritmus zīdītājiem.
"Šūnas iekšpusē pulksteņa zobrati ir universāli, bet pulksteņa rokturi ir raksturīgi katram orgānam, tāpēc tas, kā pulkstenis veic savu darbu katrā šūnā, ir atšķirīgs," skaidro Kejs.
Izrādās, ka HNF4A reaģē uz ķīmiskajiem signāliem šūnā un atbilstoši iedarbojas uz citiem proteīniem. Tas nozīmē, ka tad, kad šī olbaltumvielu darbība iet uz augšu, tiek traucēti arī normāli vielmaiņas procesi, atstājot orgānus vairāk pakļautiem slimībām.
"Tātad aknās mēs apskatījām audiem specifiskos proteīnus un noskaidrojām, ka HNF4A ir saistīts ar diennakts pulksteni, to regulē pulkstenis un cikls ar pulksteni un, savukārt, regulē pulksteni. Tas ir jaunais atradums šeit, un tas ir liels lēciens uz priekšu. ”
Stīvs Kejs
Kā paskaidro arī pētījuma pirmais autors Mens Kvens: “Mutācijas [ HNF4A ir zināms, ka gēns veicina retu iedzimtu diabēta formu, ko sauc par MODY1, un tā izpausmes disregulācija ir cieši saistīta ar aknu vēzi, gan ar mehānismiem, kurus mēs līdz galam nesaprotam. "
"Mūsu atklājums liecina, ka pulksteņa traucējumi varētu būt potenciāls mehānisms, un tas rada tiltu starp diennakts regulējumu un slimības attīstību," viņa piebilst.
Mūsdienu dzīvesveids bieži prasa, lai mēs dzīvotu ar neregulāru ritmu, un pētnieki brīdina, ka tas var veicināt jutīgu mehānismu, tostarp to, kuros ir iesaistīti proteīni, piemēram, HNF4A, traucējumus.
“Cilvēki nav attīstīti nakts maiņām, nakts apgaismojumam un starpkontinentālajiem ceļojumiem. Mūsdienu dzīves izaicinājumi mūsu diennakts sistēmai rada ilgtermiņa draudus mūsu veselībai, ”saka Kejs.
Atklājumi, piemēram, tas, kas uzsvērts šajā pētījumā, var mums sniegt detalizētāku priekšstatu par to, kā traucēti ķermeņa pulksteņi var ietekmēt veselības rezultātus.
"Tagad mēs varam redzēt, kā HNF4A ir jauna nodaļa grāmatā, kurā pārsvarā bija tukšas lapas, tāpēc tur sākas stāsts, aizpildot milzīgu tukšu vietu," Keja iedrošina.
