Ako môžu naše telesné hodiny spôsobiť alebo zlomiť naše zdravie
Keď bude náš životný štýl čoraz náročnejší, budujeme náš život okolo umelo rozdelených dní a nocí, ktoré vyhovujú potrebe pracovať v nočných zmenách, prebdieť celú noc alebo cestovať medzi kontinentmi. To však ovplyvňuje naše prirodzené hodiny tela s nežiaducimi následkami.
Ak zasahujeme do našich denných rytmov - nastavených hodinami tela, ktoré regulujú všetky automatizované procesy, ktoré prebiehajú vo vnútri tela -, zasahujeme do nášho zdravia.
Naše hodiny riadia metabolizmus a prispievajú k správnemu fungovaniu každého orgánu v tele.
Ak však pravidelne obchádzame naše prirodzené denné a nočné cykly - prácou cez noc, cestovaním na dlhé vzdialenosti alebo príliš veľa času pozeraním na svetlé obrazovky v tme -, naše hodiny tela sú dezorientované a prestávajú fungovať správne.
Nový výskum z University of Southern California v Los Angeles, The Scripps Research Institute v La Jolla v Kalifornii a Nagoya University v Japonsku identifikoval kľúčový mechanizmus, ktorý spája dysreguláciu denných rytmov s väčšou expozíciou chronickým chorobám.
„Epidemiologické štúdie neustále odhaľujú čoraz viac súvislostí medzi moderným životným štýlom a našimi vnútornými biologickými hodinami, a keď sa tieto dva stretnú, môže to viesť k rozvoju chorôb, ako je obezita a rakovina prsníka,“ upozorňuje autor štúdie Steve Kay, profesor neurológie z Provostu. , Biomedicínske inžinierstvo a biologické vedy na University of Southern California.
Dodáva však: „Táto štúdia ide nad rámec epidemiológie, aby preskúmala mechanizmy cirkadiánneho prerušenia ako rizikového faktora pre niektoré choroby.“
Nová štúdia, ktorá sa objaví v PNAS, identifikoval proteín, ktorý hrá v kontexte cirkadiánneho rytmu dvojakú úlohu a ktorý vysvetľuje, ako môžu narušené hodiny tela viesť k chorobe.
Narušenie krehkej rovnováhy
Kay a kolegovia sa zamerali na HNF4A, proteín nachádzajúci sa v bunkových jadrách, ktorý podľa doterajších výskumov zahrňuje skorý vývoj pečene, obličiek a hrubého čreva.
Keď vedci analyzovali bunky pečene a hrubého čreva odobraté z myšieho a ľudského tkaniva, zistili, že HNF4A interaguje s cirkadiánnymi hodinami týchto buniek komplexne. Konkrétnejšie, HNF4A môže blokovať dva ďalšie proteíny - CLOCK a BMAL1 - ktoré pomáhajú regulovať cirkadiánne rytmy u cicavcov.
„Ozubené hodiny sú vo vnútri bunky univerzálne, ale ručičky hodín sú špecifické pre každý orgán, takže spôsob, akým hodiny pracujú v každej bunke, je iný,“ vysvetľuje Kay.
Ukázalo sa, že HNF4A reaguje na chemické signály v bunke a v súlade s tým pôsobí na ďalšie proteíny. To znamená, že keď aktivita tohto proteínu zmizne, dôjde k narušeniu aj normálnych metabolických procesov, čo spôsobí, že orgány budú viac vystavené chorobám.
"Takže v pečeni sme sa pozreli na proteíny špecifické pre tkanivo a zistili sme, že HNF4A je viazaný na cirkadiánne hodiny, je regulovaný hodinami a cykluje s hodinami a naopak tieto hodiny reguluje." Toto je nové zistenie a je to veľký skok vpred. “
Steve Kay
Ako prvý autor štúdie, Meng Qu, tiež vysvetľuje: „Mutácie v HNF4A Je známe, že tento gén prispieva k zriedkavej dedičnej forme cukrovky nazývanej MODY1 a jeho expresia dysregulácie úzko súvisí s rakovinou pečene, a to mechanizmami, ktorým úplne nerozumieme. “
„Náš objav naznačuje, že narušenie hodín by mohlo byť potenciálnym mechanizmom a poskytuje most medzi cirkadiánnou reguláciou a vývojom choroby,“ dodáva.
Moderný životný štýl si často vyžaduje, aby sme žili nepravidelnými rytmami, a vedci varujú, že to môže prispieť k narušeniu citlivých mechanizmov vrátane tých, v ktorých sú zahrnuté proteíny, ako napríklad HNF4A.
„Ľudia nie sú vyvinutí pre nočné zmeny, nočné osvetlenie a medzikontinentálne cestovanie. Výzvy nášho cirkadiánneho systému v modernom živote predstavujú dlhodobú hrozbu pre naše zdravie, “hovorí Kay.
Objavy, ako je ten, ktorý je zvýraznený v súčasnej štúdii, nám môžu poskytnúť podrobnejší obraz o tom, ako môžu narušené hodiny pôsobiť na zdravie.
"Teraz môžeme vidieť, ako je HNF4A novou kapitolou v knihe, ktorá mala väčšinou prázdne stránky, takže tu začína príbeh, ktorý vyplníme veľkým prázdnym miestom," povzbudzuje Kay.
