Как нашите телесни часовници могат да направят или нарушат здравето ни
Тъй като начинът ни на живот става все по-взискателен, ние изграждаме живота си около изкуствено разделени дни и нощи, които отговарят на необходимостта да работим през нощни смени, да стоим цяла нощ или да пътуваме между континентите. Но това се отразява на естествените ни телесни часовници с нежелани последици.
Ако се намесваме в нашите циркадни ритми - зададени от телесните часовници, които регулират всички автоматизирани процеси, протичащи в тялото - ние се намесваме в здравето си.
Нашите тела часовници контролират метаболизма, допринасяйки за правилното функциониране на всеки орган в нашите тела.
Ако обаче редовно заобикаляме естествените си дневни и нощни цикли - като работим през нощта, пътуваме на дълги разстояния или прекарваме твърде много време, гледайки ярки екрани в тъмното - телесните ни часовници стават дезориентирани и спират да функционират правилно.
Ново изследване от Университета на Южна Калифорния в Лос Анджелис, Изследователския институт Scripps в Ла Хола, Калифорния, и Университета Нагоя в Япония идентифицира ключов механизъм, който свързва нарушаването на регулацията на циркадните ритми с по-голямото излагане на хронични заболявания.
„Епидемиологичните проучвания постоянно разкриват все повече и повече връзки между съвременния начин на живот и нашия вътрешен биологичен часовник и когато тези двама се сблъскат, това може да доведе до развитие на заболявания като затлъстяване и рак на гърдата“, отбелязва авторът на изследването Стив Кей, проректор по неврология , Биомедицинско инженерство и биологични науки в Университета на Южна Калифорния.
Въпреки това, той добавя, „Това проучване надхвърля епидемиологията, за да изследва механизмите на циркадните смущения като рисков фактор за някои заболявания.“
Новото проучване, което се появява в PNAS, идентифицира протеин, който играе двойна роля в контекста на циркадния ритъм и който обяснява как нарушените телесни часовници могат да доведат до заболяване.
Нарушаване на деликатен баланс
Кей и колеги се фокусираха върху HNF4A, протеин, открит в клетъчните ядра, за който предишни изследвания предполагат, че участва в ранното развитие на черния дроб, бъбреците и дебелото черво.
Когато изследователите анализирали чернодробни и дебелоклетъчни клетки, взети от мишка и човешка тъкан, те установили, че HNF4A взаимодейства с циркадните часовници на тези клетки по сложни начини. По-конкретно, HNF4A може да блокира два други протеина - CLOCK и BMAL1 - които помагат за регулиране на циркадните ритми при бозайниците.
„Вътре в клетката зъбните колела на часовника са универсални, но стрелките на часовника са специфични за всеки орган, така че начинът, по който часовникът работи във всяка клетка, е различен“, обяснява Кей.
Оказва се, че HNF4A реагира на химичните сигнали в клетката и действа върху други протеини в съответствие с това. Това означава, че когато активността на този протеин се повреди, нормалните метаболитни процеси също се нарушават, оставяйки органите по-изложени на болести.
„И така, в черния дроб разгледахме специфични за тъканите протеини и установихме, че HNF4A е свързан с циркадния часовник, регулира се от часовника и циклира с часовника и от своя страна регулира часовника. Това е новото откритие тук и това е голям скок напред. "
Стив Кей
Както обяснява първият автор на изследването, Мън Ку, „Мутации в [ HNF4A Известно е, че генът допринася за рядката наследствена форма на диабет, наречена MODY1, и неговата експресивна дисрегулация е тясно свързана с рака на черния дроб, и двете с механизми, които не разбираме напълно. "
"Нашето откритие предполага, че прекъсването на часовника може да бъде потенциален механизъм и осигурява мост между циркадното регулиране и развитието на болестта", добавя тя.
Съвременният начин на живот често изисква да живеем с нередовни ритми и изследователите предупреждават, че това може да допринесе за нарушаване на чувствителните механизми, включително тези, в които участват протеини, като HNF4A.
„Хората не се развиват за нощни смени, нощни светлини и междуконтинентални пътувания. Съвременните предизвикателства пред нашата циркадна система представляват дългосрочна заплаха за нашето здраве “, казва Кей.
Открития като това, подчертано в настоящото проучване, могат да ни предложат по-подробна картина за това как нарушените телесни часовници могат да повлияят на здравните резултати.
„Сега можем да видим как HNF4A е нова глава в книга, която е предимно празни страници, така че там започва една история, докато попълваме огромно празно място“, насърчава Кей.
