Znajdź zawartość

Zaburzenie działania zegarów biologicznych (rytmów okołodobowych) prowadzi do przyspieszonej neurodegeneracji, utraty funkcji motorycznych oraz przedwczesnej śmierci. Dotąd naukowcy zmagali się z dylematem w rodzaju jajka i kury, bo nie było wiadomo, czy problemy z zegarami biologicznymi są wynikiem, czy przyczyną chorób neurodegeneracyjnych, np. alzheimeryzmu czy choroby Huntingtona. Podczas eksperymentów wykazaliśmy, że nasilenie [akceleracja] problemów zdrowotnych następowało zarówno w ramach podejścia środowiskowego, jak i genetycznego - opowiada Kuntol Rakshit. Co prawda naukowcy z Uniwersytetu Stanowego Oregonu (OSU) i Oregon Health and Science University prowadzili eksperymenty na muszkach owocowych, ale podkreślają, że między nimi a nami, ludźmi, istnieje wiele podobieństw. Niektóre z genów regulujących rytmy okołodobowe muszek okazały się na tyle ważne, że zostały zachowane mimo wielu lat odrębnej ewolucji i pełnią dokładnie te same funkcje u Homo sapiens. U muszek wykorzystanych w studium występowały dwie mutacje: jedna zaburzała rytmy okołodobowe, a druga prowadziła do rozwoju patologii mózgu podczas starzenia. W porównaniu do grupy kontrolnej, mutanty żyły 32-50% krócej, traciły sporo funkcji ruchowych, a w ich mózgach o wiele wcześniej pojawiały się liczne wakuole, czyli "dziury" w tkance. Jadwiga Giebultowicz uważa, że pogorszenie i utrata funkcji zegara biologicznego może być początkiem uszkadzającego cyklu. Kiedy zegar biologiczny zaczyna szwankować, rytmy, które regulują działanie i zdrowie komórek, ulegają zaburzeniu, a wiemy, że to sprzyja neurodegeneracji mózgu. Z drugiej jednak strony, neurodegeneracja może wywołać jeszcze więcej uszkodzeń zegara. Zdrowy zegar stanowiłby zabezpieczenie [...], jednak gdy go brakuje, proces uszkadzania przyspiesza.

Specjaliści z Brigham and Women's Hospital (BWH) zademonstrowali, że działanie płytek krwi jest koordynowane przez wewnętrzny zegar biologiczny. To on prowadzi do szczytu aktywacji trombocytów, który odpowiada porannemu szczytowi zdarzeń sercowo-naczyniowych, np. zawałów serca i udarów. Choroby sercowo-naczyniowe są nadal najważniejszą przyczyną zgonów w krajach rozwiniętych. Wiemy, że większość zdarzeń sercowo-naczyniowych nie występuje losowo, ale zdarza się częściej rano. Zrozumienie przyczyn leżących u podłoża porannego szczytu pozwoli skupić się na konkretnym mechanizmie i zmniejszyć ryzyko – podkreśla dr Frank Scheer. Amerykanie wyjaśniają, że wysoki poziom aktywacji płytek może prowadzić do poważnych zdarzeń sercowo-naczyniowych przez wpływ na krzepliwość krwi. Potrzeba kolejnych badań, aby ustalić, czy wzorzec okołodobowy, którego istnienie zademonstrowano u zdrowych osób, jest przesunięty w czasie lub ma inną amplitudę u pacjentów z chorobami sercowo-naczyniowymi. Podczas eksperymentu zastosowano protokół wymuszonej desynchronizacji. Młodych i zdrowych ludzi umieszczono w kontrolowanym środowisku z 20-godzinną dobą. Mieli w nim przeżyć 12 cykli mroku-światła. Naukowcy podkreślają, że wykorzystany protokół pozwolił oddzielić wpływ systemu okołodobowego od wpływu cyklu snu i czuwania oraz innych zmian środowiskowych/behawioralnych. Działanie trombocytów badano za pomocą cytometrii przepływowej, oceniano też stopień agregacji płytek. Zespół Scheera podejrzewa, że u podłoża porannego szczytu zdarzeń sercowo-naczyniowych leży więcej czynników. Stąd pomysł, by w niedalekiej przyszłości zbadać mechanizmy kontrolne zaangażowane w okołodobowy rytm działania trombocytów, rolę zegara biologicznego w innych czynnikach ryzyka sercowo-naczyniowego oraz zmiany kontroli okołodobowej w zakresie tych czynników w tzw. populacjach wrażliwych.