Medyczny Nobel za zegar biologiczny

/ geralt

redakcja

Kontakt z autorem

Tegoroczną nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny doceni każdy, kto zaspał i spóźnił się do szkoły lub do pracy. Trzech Amerykanów (Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash i Michael W. Young) uhonorowano za badania nad molekularnymi mechanizmami odpowiedzialnymi za rytm okołodobowy

Już w XVIII w. astronom Jean Jacques d'Ortous de Mairan badając roślinę – mimozę - stwierdził, że jej liście otwierają się w stronę słońca w ciągu dnia, a zamykają o zmierzchu. Postanowił sprawdzić, co stanie się z rośliną stale przebywającą w ciemności. Jak się okazało, także bez dostępu światła słonecznego liście otwierały się i zamykały w stałym, codziennym rytmie, jakby sterował nimi wewnętrzny zegar.

Z czasem udało się poznać więcej "zegarowych" roślin – Karol Linneusz stworzył w Uppsali pierwszy "zegar kwiatowy" z kwiatów otwierających się o określonych godzinach (jego dokładność wynosiła kilka minut). Biologiczne zegary, który pomagają dostosować fizjologię do pory dnia, zaobserwowano także u zwierząt i ludzi. Ta regularna adaptacja jest określana mianem rytmu okołodobowego.

W latach 70. XX w. Seymour Benzer i jego student Ronald Konopka wykazali, że zaburzenia nieznanego jeszcze genu (nazwanego "genem period") zakłócają zegar biologiczny pospolitych muszek owocowych. Jednak dopiero tegorocznym laureatom udało się poznać mechanizm działania tego zegara.

W roku 1984 Jeffrey Hall i Michael Rosbash (Brandeis University w Bostonie) oraz Michael Young (Rockefeller University, Nowy Jork) wyizolowali gen "period". Później Hall i Rosbash odkryli, że specyficzne białko PER, kodowane przez gen period, gromadzi się w komórce nocą, a w dzień ulega degradacji.

W roku 1994 Michael Young odkrył drugi gen "zegarowy” (nazwano go "timeless"), kodujący białko TIM, niezbędne do normalnego rytmu dobowego. Jak wykazał Young, wiążąc się z białkiem PER - białko TIM umożliwia im obu wnikniecie do jądra komórkowego, gdzie blokują działanie genu "period". Ponieważ nadmiar białka PER blokuję jego dalszą syntezę, zjawiska te są podstawą samoregulacji. Ale co kontroluje częstotliwość oscylacji poziomów białek w żywej komórce?

Michel Young odkrył kolejny gen – "doubletime", kodujący białko DBT, opóźniające gromadzenie się białka PER. To dzięki niemu zmiany poziomu białek zachowują rytm 24-godzinny.

Dalsze badania pozwoliły zidentyfikować dodatkowe białka, będące elementami składowymi tego komórkowego mechanizmu. Pozwalają one np. synchronizować rytm dobowy ze zmianami światła i ciemności. Zegary biologiczne działają według tych samych zasad również w komórkach innych organizmów wielokomórkowych - także ludzi.

Wewnętrzny zegar precyzyjnie dostosowuje naszą fizjologię do faz dnia, różniących się jak dzień od nocy. Reguluje zachowanie, poziomy hormonów, sen, temperaturę ciała, apetyt, metabolizm i ciśnienie krwi. Jeśli wewnętrzny zegar nie jest zsynchronizowany z otoczeniem, gorzej się czujemy. Typowym przykładem jest zjawisko "jet lag" znane każdemu, kto poleciał samolotem na egzotyczne wakacje w strefie czasowej różniącej się o wiele godzin. Możliwość korzystania ze sztucznego światła sprawiła, że coraz częściej odchodzimy od naturalnego rytmu życia, związanego z rytmem dnia i nocy.

Specjaliści porównują funkcjonowanie organizmu w rytmie okołodobowym do doskonałej orkiestry symfonicznej. Wszystkie procesy biologiczne współgrają ze sobą jak instrumenty w orkiestrze. Zaburzenia rytmu okołodobowego źle wpływają na samopoczucie. Są dowody, że przewlekłe niedopasowanie naszego stylu życia do wewnętrznego zegara (nieregularne pory aktywności i snu, na przykład praca w nocy lub w zmiennych godzinach, ekspozycja na światło w godzinach wieczornych i nocnych) mogą zwiększać ryzyko niektórych chorób.

Najczęstszym zaburzeniem rytmu okołodobowego jest zespół opóźnionej fazy snu (DSPS). Dotyczy głównie osób poniżej 30. roku życia, które zasypiają dopiero po 2:00. Jeśli pacjent może rano spać do woli, profil i długość snu są prawidłowe, ale pojawiają się problemy z porannym wstawaniem. Zaburzenie to może mieć podłoże biologiczne - albo wynikać z trybu życia, na przykład spędzania wieczornych godzin na wysiłku fizycznym, przed telewizorem, komputerem lub ze smartfonem w ręce.

Zespół przyśpieszonej fazy snu jest typowy dla osób po 60. roku życia. Chętnie zasypiają oni przed godz. 21, za to wstają o 3- 4 nad ranem, często budząc innych domowników.

Rzadkim zaburzeniem jest tak zwany rytm wolno biegnący. Najczęściej pojawia się u osób niewidomych lub znajdujących się w izolacji. Każdego dnia zasypiają one i budzą się później, zgodnie z własnym, wewnętrznym rytmem okołodobowym (który jest dłuższy niż 24 godziny).

Źródło: niezalezna.pl, PAP

Udostępnij

Tagi
Wczytuję komentarze...
Najnowsze
"Jest potrzeba, żeby chrześcijanie…

"Jest potrzeba, żeby chrześcijanie…

Beatyfikowano 109 męczenników zamordowanych…

Beatyfikowano 109 męczenników zamordowanych…

Eksplozja niewybuchu na Podkarpaciu. Są…

Eksplozja niewybuchu na Podkarpaciu. Są…

Centroprawica wygrała wybory w Czechach.…

Centroprawica wygrała wybory w Czechach.…

Polak ze złotym medalem mistrzostw Europy!…

Polak ze złotym medalem mistrzostw Europy!…

Bayern zrównał się punktami z Borussią Dortmund

/ Tomasz Hamrat/ Gazeta Polska

Bayern Monachium wygrał z Hamburgerem SV 1:0 i dogonił Borussię Dortmund w tabeli Bundesligi. Obie drużyny mają po 20 punktów. Było to możliwe, bo BVB tylko zremisowała z Eintrachtem Frankfurt 2:2. 

Bayern odrobił straty, wygrywając trzeci mecz pod wodzą Juppa Heynckesa. Bawarczycy prezentują się na boisku coraz lepiej. Tym razem, przeciwko Hamburgerowi, szło im jednak bardzo ciężko. Ostatecznie z pomocą przyszedł im w 38. minucie obrońca gospodarzy Gideon Jung. 23-letni Niemiec próbował wślizgiem powstrzymać szarżującego prawą stroną boiska Kingsleya Comana, ale sfaulował Francuza od tyłu i zobaczył czerwoną kartkę. Od tego momentu Bayernowi grało się łatwiej, a w 52. min udało się mu zdobyć gola na wagę trzech punktów - w polu karnym przytomnie zachował się Thomas Mueller i odegrał do Corentina Tolisso.

Tym razem konta bramkowego nie powiększył Robert Lewandowski. Polak miał nawet bardzo dobrą okazję, ale pod koniec meczu spudłował z kilku metrów. 

Źródło: niezależna.pl/PAP

Udostępnij

Tagi
Wczytuję komentarze...

Nasza strona używa cookies czyli po polsku ciasteczek. Korzystając ze strony wyraża Pan/i zgodę na używanie ciasteczek (cookies), zgodnie z aktualnymi ustawieniami Pana/i przeglądarki. Jeśli chce Pan/i, może Pan/i zmienić ustawienia w swojej przeglądarce tak aby nie pobierała ona ciasteczek.


Strefa Wolnego Słowa: niezalezna.pl | gazetapolska.pl | panstwo.net | vod.gazetapolska.pl | naszeblogi.pl | gpcodziennie.pl