Cirkadiani ritmi, znani tudi kot notranja ura telesa, usklajujejo čas biokemičnih, fizioloških in vedenjskih procesov. Motnje te ure lahko povzročijo številne bolezni, vključno z rakom, kardiovaskularnimi boleznimi in dovzetnostjo za okužbe.
Cikel počitek-bujenje je zdaj bolje razumljen zaradi raziskave Univerza Massachusetts Amherst o genetskih mutacijah, ki vplivajo na cirkadiane ritme. To delo daje tudi nov pogled na to, kako preučevati človeško bolezen in končno ustvariti nova medicinska zdravljenja.
Nevrobiolog Eric Bittman, zaslužni profesor biologije, je dejal, »Preučujemo dve mutaciji, ki obe vplivata na našo sposobnost odzivanja na premike v svetlobnem ciklu. Oba pospešita uro. Razkrivajo, kako ranljivi smo za motnje v svetlem: temnem urniku.«
Znanstveniki so identificirali recesivno mutacijo, ki jo imenujejo Duper, kot napako v cirkadianem regulatornem genu kriptokroma 1 (CRY1) sirskih hrčkov. Izboljšali so osnutek genoma hrčka s hitrim preslikavo homozigotnosti, kar je privedlo do vrhunskega genetskega raziskovalnega modela za preučevanje človeških motenj.
Študijska skupina se osredotoča na vplive stresa na gensko spremenjene hrčke v a spremljajoči dokument pravkar objavljeno v PNAS. Znanstveniki so odkrili prej nepriznane vloge za CRY1 pri srčnih boleznih in cirkadianem uvajanju, kar je sinhronizacija biološke ure z zunanjimi znaki.
Bittman pojasnjuje, »Duper pospeši uro v stalnih pogojih in se lahko premakne za kar 180 stopinj kot odziv na celo kratek utrip svetlobe. Sumimo, da bi to lahko bilo pomembno pri razumevanju učinkov časovnega zamika in izmenskega dela.«
»Telesni organi po cirkadianih motnjah ponastavijo svoje ure z različno hitrostjo. Verjame se, da ta časovna neusklajenost povzroča škodljive učinke na zdravje, povezane zizmensko delo. Skoraj vsi naši fiziološki procesi so ritmični.«
Kardiomiopatskim hrčkom se je življenjska doba skrajšala z osemurnimi faznimi premiki, ki so posnemali časovni zamik vsak drugi teden. Vendar se je krajša življenjska doba mutantnih hrčkov obrnila, ker je mutacija pospešila njihovo prilagoditev na premik cikla svetlo-temno.
Bittman je dejal, "Ugotovitve imajo posledice za natančno določanje poti, vključenih v človeške biološke ure."
»Pri ljudeh z časovnim zamikom ali milijonih izmenskih delavcev lahko traja nekaj dni in včasih tednov, da se telo – različni organi – vrnejo v svoje običajno časovno razmerje. Mnogi od nas motijo naš cirkadiani sistem ko smo pozno zvečer izpostavljeni svetlobi, na primer z gledanjem v mobilne telefone in računalniške zaslone. Lahko traja nekaj tednov, dokler vaši možgani ne vzpostavijo pravilnega odnosa do jeter in ledvic.«
»Raziskava kaže, da se moramo vsi zavedati, kako okolje vpliva na nas biološke ure. Natančneje, bolnišnice morajo biti občutljive na čas osvetlitve in teme v sobah bolnikov. "Pozorni moramo biti na časovno razmerje med organi in med glavno uro in možgani ter na to, kako uravnava uro v možganih, pa tudi v perifernih organih, in biti občutljivi na svetlobo: temno okolje."
Referenca dnevnika:
- Chip Sisson et al. Mutacija duper razkriva prej neslutene funkcije kriptokroma 1 pri cirkadianem uvajanju in bolezni srca. PNAS. DOI: 10.1073 / pnas.2121883119
