Способна ли ваша печень чувствовать, когда вы до поздней ночи смотрите телевизор или зависаете в гаджетах? Ученые из Калифорнийского Университета совместно с коллегами из Института Биомедицинских Исследований в Барселоне доказали, что некоторые органы имеют собственные циркадные ритмы, независимые от мозга. Исследование опубликовано на страницах престижного журнала Cell.
О важности стабильного циркадного ритма для нормального функционирования организма мы писали уже не раз. От времени суток зависит чувствительность тканей к инсулину, а нарушение циркадных ритмов приводит к повышенному риску развития онкологических заболеваний. В новом исследовании биологи решили проверить теорию о том, что циркадные ритмы различных тканей организма могут работать независимо от центральных часов в гипоталамусе. Для этого они использовали специально выведенную линию мышей, которым удалось отключить центральную циркадную систему (нокаутировав фактор транскрипции Bmal1), а затем отдельно запустить внутренние часы в печени и коже.
«Результаты были довольно удивительными», – говорит Паоло Сассоне-Корси, профессор биохимии. «Никто не осознавал, что кожа или печень могут так непосредственно регулироваться воздействием света».
Например, несмотря на отключение всех других часов тела, включая центральные мозговые часы, печень знала, который час, реагировала на изменения количества света, когда день сменялся ночью, и поддерживала критические функции: подготовку к перевариванию пищи во время еды и преобразование глюкозы в энергию. Только когда мыши находились в постоянной темноте, часы печени переставали работать. Таким образом удалось доказать двойственность модели синхронизации: с одной стороны имеется механизм автономного реагирования, посредством которого на внутренние часы влияет освещенность – а с другой стороны существует механизм «запоминания», с помощью которого организм ориентируется во времени без каких-либо внешних стимулов.
Авторы планируют в дальнейшем изучить внутренние часы других тканей, чтобы увидеть, как различные органы взаимодействуют друг с другом:
«Перспективы наших исследований огромны. С этими мышами мы можем начать расшифровывать метаболические пути, которые контролируют наши циркадные ритмы, процессы старения и общее самочувствие. Дальнейшие эксперименты на мышах могут открыть способы регуляции внутренних часов человека».
Текст: Диана Галимова
BMAL1-Driven Tissue Clocks Respond Independently to Light to Maintain Homeostasis by Patrick-Simon Welz, Valentina M. Zinna, Paolo Sassone-Corsi et al. in Cell. Published May 2019.
DOI: 10.1016/j.cell.2019.05.009
Читайте материалы нашего сайта в Facebook, ВКонтакте, Яндекс-Дзен, Одноклассниках и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.