Jak mohou naše tělesné hodiny způsobit nebo poškodit naše zdraví
Vzhledem k tomu, že náš životní styl je stále náročnější, stavíme naše životy na uměle rozdělených dnech a nocích, které uspokojí potřebu pracovat v nočních směnách, zůstat vzhůru celou noc nebo cestovat mezi kontinenty. To však ovlivňuje naše přirozené hodiny těla s nežádoucími důsledky.
Pokud budeme manipulovat s našimi cirkadiánními rytmy - nastavenými tělními hodinami, které regulují všechny automatizované procesy, které probíhají uvnitř těla -, budeme manipulovat se svým zdravím.
Naše hodiny kontrolují metabolismus a přispívají k řádnému fungování každého orgánu v našem těle.
Pokud však pravidelně obcházíme naše přirozené cykly mezi dnem a nocí - prací přes noc, cestováním na dlouhé vzdálenosti nebo trávením příliš mnoho času sledováním jasných obrazovek ve tmě - naše tělesné hodiny jsou dezorientované a přestávají správně fungovat.
Nový výzkum z University of Southern California v Los Angeles, The Scripps Research Institute v La Jolla v Kalifornii a Nagoya University v Japonsku identifikoval klíčový mechanismus, který spojuje dysregulaci cirkadiánních rytmů s větší expozicí chronickým onemocněním.
"Epidemiologické studie neustále odkrývají stále více souvislostí mezi moderním životním stylem a našimi vnitřními biologickými hodinami, a když se tyto dva střetnou, může to vést k rozvoji nemocí, jako je obezita a rakovina prsu," poznamenává autor studie Steve Kay, profesor neurologie z Provost , Biomedicínské inženýrství a biologické vědy na University of Southern California.
Dodává však: „Tato studie jde nad rámec epidemiologie a zkoumá mechanismy cirkadiánního narušení jako rizikového faktoru pro některá onemocnění.“
Nová studie, která se objeví v PNAS, identifikoval protein, který hraje v kontextu cirkadiánního rytmu dvojí roli a který vysvětluje, jak mohou narušené hodiny těla vést k onemocnění.
Narušení křehké rovnováhy
Kay a kolegové se zaměřili na HNF4A, protein nacházející se v buněčných jádrech, který podle předchozího výzkumu souvisí s časným vývojem jater, ledvin a tlustého střeva.
Když vědci analyzovali buňky jater a tlustého střeva odebrané z myší a lidské tkáně, zjistili, že HNF4A interaguje s cirkadiánními hodinami těchto buněk komplexním způsobem. Přesněji řečeno, HNF4A může blokovat dva další proteiny - CLOCK a BMAL1 - které pomáhají regulovat cirkadiánní rytmy u savců.
"Uvnitř buňky jsou ozubené hodiny hodin univerzální, ale ručičky hodin jsou specifické pro každý orgán, takže způsob, jakým hodiny fungují v každé buňce, je jiný," vysvětluje Kay.
Ukázalo se, že HNF4A reaguje na chemické signály v buňce a podle toho působí na jiné proteiny. To znamená, že když aktivita tohoto proteinu zmizí, naruší se také normální metabolické procesy, takže orgány budou více vystaveny chorobám.
"Takže v játrech jsme se podívali na tkáňově specifické proteiny a zjistili jsme, že HNF4A je vázán na cirkadiánní hodiny, je regulován hodinami a cykluje s hodinami a naopak reguluje hodiny." To je nové zjištění zde a je to velký skok vpřed. “
Steve Kay
Jako první autor studie, Meng Qu, také vysvětluje: „Mutace v HNF4A Je známo, že tento gen přispívá ke vzácné dědičné formě cukrovky zvané MODY1, a jeho exprese dysregulace byla úzce spojena s rakovinou jater, a to mechanismy, kterým plně nerozumíme. “
"Náš objev naznačuje, že narušení hodin může být potenciálním mechanismem a poskytuje most mezi cirkadiánní regulací a rozvojem nemoci," dodává.
Moderní životní styl často vyžaduje, abychom žili nepravidelnými rytmy, a vědci varují, že to může přispět k narušení citlivých mechanismů, včetně mechanismů, do nichž jsou zapojeny proteiny, jako je HNF4A.
"Lidé nejsou vyvíjeni pro noční směny, noční světla a mezikontinentální cestování." Výzvy moderního života pro náš cirkadiánní systém představují dlouhodobou hrozbu pro naše zdraví, “říká Kay.
Objevy, jako je ten, který je zvýrazněn v současné studii, nám mohou nabídnout podrobnější obrázek o tom, jak mohou narušené hodiny ovlivnit zdravotní výsledky.
"Nyní můžeme vidět, jak je HNF4A novou kapitolou v knize, která byla většinou prázdnými stránkami, takže začíná příběh, když vyplníme velké prázdné místo," povzbuzuje Kay.
