Поиск:


Биологический будильник поможет в лечении бессоницы и диабета

24.05.2012

Буквально полгода назад английские и шотландские исследователи сделали сенсационное открытие, обнаружив в человеческом организме расположение биочасов. Американские учёные из Института биологических исследований Солка пошли дальше. Они утверждают, что нашли способ управления этими механизмами.

Панда_Эванс.jpg
Сатчидананда Панда и Рон Эванс
По заявлению адъюнкт-профессора лаборатории регуляторной биологии Сатчидананда Панды и профессора лаборатории проявления активности генов Рона Эванса им удалось идентифицировать ген, который отвечает за ежедневный запуск биологических часов. Это ген KDM5A.  Физиолог Рональд Эванс, являющийся фанатиком борьбы с лишним весом, сразу же направил исследование в русло влияния этого гена на метаболизм. 

В ходе экспериментов на мышах им удалось установить: ген KDM5A кодирует белок JARID1a, служащий выключателем-активатором биохимической схемы, поддерживающей  циркадные ритмы* человека. Ещё ранее было установлено, что центральную роль в наших биологических часах играет белок PERIOD (PER). Количество белка PER в каждой клетке организма человека увеличивается и уменьшается раз в 24 часа.

Основными факторами повышения уровней белка PER являются два гена – CLOCK и BMAL1. По мере повышения своего уровня в дневное время суток, достигающего максимума к вечеру, белок PER каким-то образом затормаживает функцию CLOCK и BMAL1, понижая тем самым свой собственный уровень. Падение уровней белка PER заставляет биологические системы «сбавить обороты»: понижается кровяное давление, сокращается частота сердечных сокращений, замедляются умственные процессы. Но, до сих пор, точная природа ночного затормаживания функций многих систем и того, что позволяет белкам CLOCK и BMAL1 каждое утро преодолевать его, чтобы поднять уровни белка PER, оставалась загадкой. По мнению профессора Панды и его коллег, роль молекулярного «будильника» для клеток и органов снова вернуться к работе с наступлением утра принадлежит ферменту JARID1a.

Теперь, когда ученые понимают, почему человек просыпается каждый день, они могут изучить роль JARID1 в развитии бессонницы и хронических заболеваний. А значит и использовать его для создания новых лекарственных препаратов.

Например, возрастная поломка биологических часов часто заставляет пожилых людей страдать от бессонницы. Существуют убедительные доказательства и того, что люди, работающие в режиме, нарушающем их 24-часовой цикл сна и бодрствования, подвержены гораздо большему риску развития определенных заболеваний. С точки зрения развития заболеваний значение биологических часов, скорее всего, объясняется их постоянным влиянием на метаболический цикл.

Клеточные метаболические циклы имеют базисное значение для нормальной работы генетических механизмов, контролирующих рост и деление клеток – как при нормальном, так и при раковом их развитии. Клеточные механизмы диабета также тесно связаны с метаболическими циклами, контролируемыми биологическими часами. Например, преобразование сахаров в жиры, которое в норме происходит только в определенное время суток, при диабете, как представляется, идет постоянно. Это позволяет предположить, что биологические часы больных диабетом выходят из-под контроля.

Благодаря открытию клеточного механизма биочасов, появилась возможность создания препаратов, которые в состоянии лечить не только бессонницу, но и неправильный обмен веществ, в том числе сахарный диабет.

*Циркадные ритмы (от лат. circa — около и dies — день), околосуточные, или циркадианные, ритмы, циклические колебания интенсивности различных биологических процессов с периодом примерно от 20 до 28 ч.

По материалам Salk Institute for Biological Studies


Возврат к списку