Tsirkadiaanrütmid, tuntud ka kui keha sisemine kell, koordineerivad biokeemiliste, füsioloogiliste ja käitumuslike protsesside ajastust. Selle kella häired võivad põhjustada mitmeid haigusi, sealhulgas vähki, südame-veresoonkonna haigusi ja vastuvõtlikkust infektsioonidele.
Puhke-ärkveloleku tsükkel on nüüd paremini mõistetav tänu uuringutele Massachusettsi ülikool Amherst tsirkadiaanrütme mõjutavate geneetiliste mutatsioonide kohta. See töö annab ka uue vaatenurga inimeste haiguste uurimisele ja lõpuks uudsete ravimeetodite loomisele.
Neurobioloog Eric Bittman, bioloogia emeriitprofessor, ütles: "Uurime kahte mutatsiooni, mis mõlemad mõjutavad meie võimet reageerida valgustsükli muutustele. Mõlemad kiirendavad kella. Need näitavad, kui haavatavad oleme valguse häirete suhtes: pimedas ajakavas.
Teadlased tuvastasid Süüria hamstrite ööpäevase regulaatorgeeni Cryptochrome 1 (CRY1) defektina retsessiivse mutatsiooni, mida nad kutsuvad Duperiks. Nad parandasid hamstri genoomi mustandit, kasutades kiiret homosügootsuse kaardistamist, mille tulemuseks oli tipptasemel geneetilise uurimistöö mudel inimese häirete uurimiseks.
Uurimisrühm keskendub stressi mõjudele geneetiliselt muundatud hamstrites a järelpaber äsja avaldatud PNASis. Teadlased leidsid CRY1 varem tundmatuid rolle südamehaigustes ja ööpäevases kaasahaaramises, mis on bioloogilise kella sünkroniseerimine väliste näpunäidetega.
Bittman selgitab, "Duper kiirendab kella pidevates tingimustes ja see võib nihutada isegi 180 kraadi võrra vastuseks isegi lühikesele valgusimpulsile. Arvame, et see võib olla asjakohane jet lag ja vahetustega töö mõjude mõistmisel.
"Kehaorganid lähtestavad pärast ööpäevast katkestust oma kellad erineva kiirusega. Arvatakse, et see ajaline kõrvalekaldumine põhjustab kahjulikke tervisemõjusid, mis on seotud wvahetustega töö. Peaaegu kõik meie füsioloogilised protsessid on rütmilised.
Kardiomüopaatiliste hamstrite eluiga lühenes kaheksatunniste faasinihete võrra, mis jäljendasid reaktiivvahet igal teisel nädalal. Mutantsete hamstrite lühem pikaealisus oli aga vastupidine, kuna mutatsioon kiirendas nende kohanemist valguse-pimeduse tsükli nihkega.
Bittman ütles, "Leidud mõjutavad inimese bioloogiliste kelladega seotud radade kindlaksmääramist."
„Jet lagiga inimestel või miljonitel vahetustega töötajatel võib kuluda päevi ja mõnikord nädalaid, enne kui keha – erinevad organid – jõuavad tagasi oma tavapärasesse ajalisse suhetesse. Paljud meist häirida meie ööpäevast süsteemi kui oleme hilisõhtul valguse käes, näiteks vaadates mobiiltelefone ja arvutiekraane. Võib kuluda paar nädalat, enne kui teie ajul on õige seos teie maksa ja neerudega.
"Uuringud näitavad, et me kõik peame olema teadlikud sellest, kuidas keskkond meid mõjutab bioloogilised kellad. Täpsemalt peavad haiglad olema tundlikud patsientide ruumide valguse ja pimeduse ajastuse suhtes. "Peame tähelepanu pöörama ajalisele suhtele elundite ning peakella ja aju vahel ning sellele, kuidas see reguleerib kella nii ajus kui ka perifeersetes organites, ning olema valguse suhtes tundlikud: pimedas keskkonnas."
Ajakirja viide:
- Chip Sisson jt. Dupermutatsioon paljastab Cryptochrome 1 varem kahtlustamata funktsioonid ööpäevase kaasahaaramise ja südamehaiguste korral. PNAS. DOI: 10.1073 / pnas.2121883119
