Как биологические часы отслеживают время?

Представьте себе сцену: вы просыпаетесь в тусклом утреннем свете и думаете, не пора ли уже вставать. Как только вы тянетесь к прикроватным часам, срабатывает утренний будильник. Это удобный, хотя и загадочный навык. Но как тело отслеживает время, даже когда оно спит?

«Когда мы говорим о наших «биологических часах», мы имеем в виду наши эндогенные молекулярные часы, которые можно найти практически в каждой клетке нашего тела», — объясняет Греко, доцент Университета Humanitas в Италии. «Это означает, что в молекулярный уровеньсуществуют клеточные механизмы, которые связываются с определенные гены, активируют различные репрессоры или подавляют активность активаторов. И все это происходит в течение 24-часового цикла».

Другими словами, наши молекулярные часы генерируют 24-часовой ритм, который влияет на такие вещи, как экспрессия генов, обмен веществ и уровень белка. И эти приливы и отливы влияют, когда мы чувствуем голод, когда мы чувствуем себя энергичными и когда мы чувствуем усталость. И если эти часы начнут работать со сбоями, последствия могут быть смертельными.

Этот так называемый циркадный ритм составляет 24 часа, потому что, как вы уже догадались, это продолжительность суток на Земле. У всех светочувствительных существ на планете есть какие-то внутренние часы. Свет — это основной сигнал, который сбрасывает наши центральные часы — без этого корректирующего механизма ваша Биологические часы будет постепенно выходить из синхронизации с миром, вызывая постоянную смену часовых поясов.

Эволюционная причина этих внутренних часов заключалась в том, чтобы гарантировать, что наши телесные функции может адаптироваться к изменениям в окружающей среде, особенно между ночью и днем.

Получение смешанных сигналов

Однако свет — не единственный сигнал. Другие факторы, особенно пища, также могут влиять на наши внутренние часы. Это может вызвать проблемы у некоторых людей, например, у тех, кто работает посменно.

«Если рабочие посменно работают и едят ночью — когда вы не должны есть — это может привести к десинхронизации в организме», — говорит Греко. «Ваши центральные часы будут синхронизироваться со светом, а ваши периферические часы будут синхронизироваться с тем, когда вы едите. Это может привести к метаболическим заболеваниям».

Это было ключевым направлением ее проекта MetEpiClock, осуществляемого при поддержке программы действий Марии Склодовской-Кюри. Греко хотел лучше понять связь между суточными ритмами и метаболические пути.

«В частности, мы хотели изучить определенный метаболический путь, который регулирует метионин», — отмечает она. “Это незаменимая аминокислота у этого есть много важных функций.» Включая, говорит Греко, регулирование наших биологических часов.

Что управляет нашими циркадными ритмами

Греко смог подтвердить, что взаимодействие этого белка с другим метаболическим ферментом генерирует 24-часовые циркадные ритмы. Ингибирование фермента нарушило циркадный ритм.

Достижение лучшего понимания того, как такие взаимодействия управляют нашими циркадными ритмами, может однажды помочь нам справиться с метаболическими заболеваниями, включая сердечно-сосудистые заболевания и диабет. Это остается центральным мотивирующим фактором для Греко.

«Теперь у меня есть собственная лаборатория, в которой изучаются нарушения циркадных ритмов в сердечная недостаточность. Механизмы, лежащие в основе этого, остаются неясными, поэтому мы изучаем, как циркадные ритмы изменяются в отказавших сердцах, а также изменяются в других тканях».

Своевременное напоминание всегда стремиться к хорошему ночному сну, даже если это означает нажать кнопку повтора утром.