Печень и кожа имеют собственные циркадные ритмы

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 FacebookВКонтактеЯндекс-Дзен, Одноклассниках и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.

За вечернюю агрессию отвечают циркадные ритмы

Команда ученых из университета Копенгагена подтвердила предположение, что за вечернее повышение беспокойства у пожилых людей ответственны циркадные ритмы. Помимо этого, они нашли способ, как отредактировать…

Печень и кожа имеют собственные циркадные ритмы

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…

Полмиллиона за циркадные ритмы

В этом году престижная премия Грубера в области нейронаук уходит в руки исследователя Медицинского института Говарда Хьюза Джозефа Такахаши (Joseph S. Takahashi). Он получает 500 000…

Генетические отличия «сов» от «жаворонков» расширили в полтора десятка раз

Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications и представляющее полногеномный анализ большого количества пациентов, расширило список известных локусов, которые вовлечены в циркадные ритмы с 24 до…

Еда в неправильное время вредит здоровью

Новое исследование, результаты которого опубликованы в журнале Cell, показало: важно не только то, что вы едите, но и когда вы едите. Особенно это пригодится людям,…

Нейронауки в Science и Nature. Выпуск 133: нейронный Оле-Лукойе

Несколько лет назад выяснили, что заставляет наш мозг погружаться в сон и просыпаться. Исследование, проведённое командой из Оксфорда и опубликованное в Nature в 2016 году,…

Нейронауки для всех. Детали: ядра гипоталамуса

Структура мозга настолько сложна и состоит из такого большого числа компонентов, что порой небольшие группы находящихся рядом нейронов могут иметь разные функции. Так и с…

Почему перед сном не стоит смотреть в гаджеты

Больше половины наших читателей наверняка практикуют перед сном полистать ленту Инстаграма, Твиттера, Фейсбука, Яндекс-Дзена или любых других «пожирателей» времени и проводников в мир информации. Однако,…

Почувствуй ритм: как биологические часы привели к Нобелевской премии

Так уж получилось, что на протяжении сотен тысяч лет мы живём в условиях, когда в среднем каждые 12 часов день сменяет ночь и наоборот. А…

Редактирование генома в исследовании сна

Технология редактирования генома CRISPR/Cas9, прообразом которой стала иммунная система бактерий, продолжает свое победное шествие по лабораториям всего мира. Теперь ее применили и для изучения механизмов…

С джетлагом помогает справиться лишь один вид нейронов

Биологи из Вашингтонского университета в Сент-Луисе нашли средство от джетлага. Они выяснили, что активация нейронов, которые участвуют в регуляции суточных ритмов, способствует адаптации организма. В работе,…

Солнце может регулировать послеобеденный сон

Солнечный свет напрямую влияет на дневной сон, выяснили ученые. Германо-американская команда исследователей провела работу, в которой изучила воздействия света различной интенсивности на мозг и на…

Утро вечера мудренее: почему действие гормонов зависит от времени суток

В разное время дня и ночи чувствительность к инсулину колеблется, и исследователям из Женевского университета (UNIGE) удалось расшифровать лежащие за этим молекулярные механизмы. Все дело…