Kuidas meie kehakellad võivad meie tervist muuta või rikkuda?
Kui meie elustiil muutub üha nõudlikumaks, ehitame oma elu kunstlikult jagatud päevade ja ööde ümber, mis vastavad vajadusele töötada öistes vahetustes, olla öö läbi üleval või reisida mandritevahel. Kuid see mõjutab meie looduslikke kehakellasid, millel on soovimatud tagajärjed.
Kui me muudame oma ööpäevaseid rütme - need on seatud kehakellade abil, mis reguleerivad kõiki keha sees toimuvaid automatiseeritud protsesse, rikume me oma tervist.
Meie kehakellad reguleerivad ainevahetust, aidates kaasa kõigi meie keha organite korrektsele toimimisele.
Kui aga jätame regulaarselt mööda oma loomulikest päevast kuni ööni kulgevatest tsüklitest - töötades öö läbi, sõites pikki vahemaid või kulutades liiga palju aega pimedas eredate ekraanide vaatamisele, muutuvad meie kehakellad desorienteerituks ja lakkavad õigesti töötamast.
Los Angelese Lõuna-California ülikooli, CA La Jollas asuva Scripsi uurimisinstituudi ja Jaapani Nagoya ülikooli uued uuringud tuvastavad võtmemehhanismi, mis seob ööpäevarütmide düsregulatsiooni suurema kokkupuutega krooniliste haigustega.
"Epidemioloogilised uuringud näitavad järjekindlalt üha enam seoseid tänapäevase eluviisi ja meie sisemise bioloogilise kella vahel ning kui need kaks põrkuvad, võib see põhjustada selliste haiguste arengut nagu rasvumine ja rinnavähk," märgib uuringu autor Steve Kay, provintsi neuroloogiaprofessor , Lõuna-California ülikooli biomeditsiinitehnika ja bioloogiateadused.
Kuid ta lisab: "See uuring ületab epidemioloogiat, et uurida ööpäevase katkemise mehhanisme kui teatud haiguste riskifaktorit."
Uus uuring, mis ilmub aastal PNAS, on tuvastanud valgu, millel on ööpäevarütmi kontekstis kahekordne roll ja mis selgitab, kuidas häiritud kehakellad võivad põhjustada haigusi.
Õrna tasakaalu rikkumine
Kay ja tema kolleegid keskendusid rakutuumades leiduvale valgule HNF4A, mis varasemate uuringute kohaselt on seotud maksa, neeru ja jämesoole varajase arenguga.
Kui teadlased analüüsisid hiire ja inimese koest võetud maksa- ja käärsoolerakke, leidsid nad, et HNF4A interakteerub nende rakkude ööpäevaste kelladega keerulisel viisil. Täpsemalt võib HNF4A blokeerida veel kaks valku - CLOCK ja BMAL1 -, mis aitavad reguleerida imetajate ööpäevarütme.
"Lahtri sees on kella hammasrattad universaalsed, kuid kellaosutid on iga organi jaoks spetsiifilised, seega on kellade igas rakus töö erinev," selgitab Kay.
Selgub, et HNF4A reageerib rakusisestele keemilistele signaalidele ja toimib vastavalt teistele valkudele. See tähendab, et kui selle valgu aktiivsus läheb takerduma, on häiritud ka normaalsed ainevahetusprotsessid, mis jätavad elundid haigustele paremini kokku.
"Niisiis, maksas vaatasime koespetsiifilisi valke ja leidsime, et HNF4A on seotud ööpäevase kellaga, seda reguleerib kell ja tsüklid koos kellaga ning omakorda reguleerivad kella. See on siin uus leid ja see on suur edasiminek. "
Steve Kay
Nagu selgitab ka uuringu esimene autor Meng Qu: „Mutatsioonid [ HNF4A geen teatavasti aitab kaasa haruldasele pärilikule diabeedivormile nimega MODY1 ja selle ekspressiooni düsregulatsioon on olnud tihedalt seotud maksavähiga, mõlema mehhanismiga, mida me täielikult ei mõista. "
"Meie avastus näitab, et kella häired võivad olla potentsiaalsed mehhanismid ja annab silla ööpäevase reguleerimise ja haiguse arengu vahel," lisab ta.
Kaasaegsed eluviisid nõuavad sageli, et elaksime ebaregulaarsete rütmide järgi, ja teadlased hoiatavad, et see võib kaasa aidata tundlike mehhanismide, sealhulgas nende, milles osalevad valgud, näiteks HNF4A, häirimisele.
„Inimesi ei ole välja arendatud öiste vahetuste, öötulede ja mandritevaheliste reiside jaoks. Kaasaegse elu väljakutsed meie ööpäevaringsele süsteemile kujutavad pikaajalist ohtu meie tervisele, ”ütleb Kay.
Sellised avastused, nagu käesolevas uuringus esile tõsteti, võivad pakkuda meile üksikasjalikumat pilti selle kohta, kuidas häiritud kehakellad võivad mõjutada tervist.
"Nüüd näeme, kuidas HNF4A on uus peatükk raamatus, mis koosnes enamasti tühjadest lehtedest, nii et seal algab lugu, kui täidame tohutu tühja koha," julgustab Kay.
